3D മാഗ്നറ്റിക് നാനോസ്ട്രക്ചറുകളിലെ മുന്നേറ്റത്തിന് ആധുനിക കാലത്തെ കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനെ മാറ്റാൻ കഴിയും

ശക്തിയുള്ള ഉപകരണങ്ങളുടെ സൃഷ്ടിയിലേക്ക് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു ചുവടുവെച്ചിരിക്കുന്നുകാന്തിക സ്പിൻ-ഐസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആദ്യത്തെ ത്രിമാന പകർപ്പ് സൃഷ്ടിച്ച് ചാർജ് ചെയ്യുക.

സ്പിൻ ഐസ് വസ്തുക്കൾ വളരെ അസാധാരണമാണ്, കാരണം അവയ്ക്ക് ഒരു കാന്തികത്തിൻ്റെ ഒറ്റ ധ്രുവമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വൈകല്യങ്ങൾ ഉണ്ട്.

കാന്തിക മോണോപോളുകൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഈ ഏകധ്രുവ കാന്തങ്ങൾ പ്രകൃതിയിൽ നിലവിലില്ല;എല്ലാ കാന്തിക വസ്തുക്കളെയും രണ്ടായി മുറിക്കുമ്പോൾ അത് എല്ലായ്പ്പോഴും ഉത്തര-ദക്ഷിണ ധ്രുവങ്ങളുള്ള ഒരു പുതിയ കാന്തം സൃഷ്ടിക്കും.

പതിറ്റാണ്ടുകളായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രകൃതിദത്തമായ തെളിവുകൾക്കായി ദൂരവ്യാപകമായി തിരയുന്നുകാന്തിക എല്ലാ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തെയും ഒരു കുടക്കീഴിലാക്കി, എല്ലാറ്റിൻ്റെയും സിദ്ധാന്തം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന പ്രകൃതിയുടെ അടിസ്ഥാന ശക്തികളെ ഗ്രൂപ്പുചെയ്യാമെന്ന പ്രതീക്ഷയിലാണ് കുത്തകകൾ.

എന്നിരുന്നാലും, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ദ്വിമാന സ്പിൻ-ഐസ് വസ്തുക്കളുടെ സൃഷ്ടിയിലൂടെ ഒരു കാന്തിക മോണോപോളിൻ്റെ കൃത്രിമ പതിപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞു.

ഇന്നുവരെ, ഈ ഘടനകൾ ഒരു കാന്തിക മോണോപോൾ വിജയകരമായി പ്രദർശിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ മെറ്റീരിയൽ ഒരൊറ്റ തലത്തിൽ ഒതുങ്ങുമ്പോൾ അതേ ഭൗതികശാസ്ത്രം നേടുന്നത് അസാധ്യമാണ്.തീർച്ചയായും, സ്പിൻ-ഐസ് ലാറ്റിസിൻ്റെ പ്രത്യേക ത്രിമാന ജ്യാമിതിയാണ്, അനുകരിക്കുന്ന ചെറിയ ഘടനകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള അസാധാരണമായ കഴിവിൻ്റെ താക്കോൽ.കാന്തികകുത്തകകൾ.

നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഇന്ന് പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പുതിയ പഠനത്തിൽ, കാർഡിഫ് സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഒരു സംഘം അത്യാധുനിക തരത്തിലുള്ള 3D പ്രിൻ്റിംഗും പ്രോസസ്സിംഗും ഉപയോഗിച്ച് സ്പിൻ-ഐസ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ആദ്യത്തെ 3D പകർപ്പ് സൃഷ്ടിച്ചു.

കൃത്രിമ സ്പിൻ ഐസിൻ്റെ ജ്യാമിതി ക്രമീകരിക്കാൻ 3D പ്രിൻ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ അവരെ അനുവദിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് സംഘം പറയുന്നു, അതായത് കാന്തിക കുത്തകകൾ രൂപപ്പെടുന്നതും സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നതും നിയന്ത്രിക്കാൻ അവർക്ക് കഴിയും.

3D-യിൽ മിനി മോണോപോൾ മാഗ്നറ്റുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത്, മെച്ചപ്പെടുത്തിയ കമ്പ്യൂട്ടർ സംഭരണം മുതൽ മനുഷ്യ മസ്തിഷ്കത്തിൻ്റെ ന്യൂറൽ ഘടനയെ അനുകരിക്കുന്ന 3D കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് വരെ, അവർ പറയുന്ന നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ തുറക്കാൻ കഴിയും.

“10 വർഷത്തിലേറെയായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ കൃത്രിമ സ്പിൻ-ഐസ് രണ്ട് മാനങ്ങളിൽ സൃഷ്ടിക്കുകയും പഠിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.അത്തരം സംവിധാനങ്ങളെ ത്രിമാനങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, സ്പിൻ-ഐസ് മോണോപോൾ ഫിസിക്‌സിൻ്റെ കൂടുതൽ കൃത്യമായ പ്രാതിനിധ്യം നമുക്ക് ലഭിക്കും, കൂടാതെ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ആഘാതം പഠിക്കാനും കഴിയും," കാർഡിഫ് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ സ്‌കൂൾ ഓഫ് ഫിസിക്‌സ് ആൻഡ് അസ്ട്രോണമിയിലെ പ്രധാന എഴുത്തുകാരൻ ഡോ. സാം ലഡക് പറഞ്ഞു.

"ഇതാദ്യമായാണ് ആർക്കെങ്കിലും ഒരു സ്പിൻ-ഐസിൻ്റെ കൃത്യമായ 3D പകർപ്പ്, ഡിസൈൻ പ്രകാരം, നാനോ സ്കെയിലിൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുന്നത്."

അത്യാധുനിക 3D നാനോ ഫാബ്രിക്കേഷൻ ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് കൃത്രിമ സ്പിൻ-ഐസ് സൃഷ്ടിച്ചത്, അതിൽ ചെറിയ നാനോവയറുകൾ ഒരു ലാറ്റിസ് ഘടനയിൽ നാല് പാളികളായി അടുക്കി, അത് മൊത്തത്തിൽ മനുഷ്യൻ്റെ മുടിയുടെ വീതിയേക്കാൾ കുറവാണ്.

കാന്തികശക്തിയെ സംവേദനക്ഷമമാക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേകതരം സൂക്ഷ്മദർശിനി എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം മൈക്രോസ്കോപ്പി ഉപകരണത്തിൽ നിലവിലുള്ള കാന്തിക ചാർജുകൾ ദൃശ്യവൽക്കരിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു, ഇത് 3D ഘടനയിലുടനീളം ഏകധ്രുവ കാന്തങ്ങളുടെ ചലനം ട്രാക്കുചെയ്യാൻ ടീമിനെ അനുവദിക്കുന്നു.

"സാധാരണയായി രസതന്ത്രം വഴി സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളെ അനുകരിക്കാൻ നാനോ സ്കെയിൽ 3D പ്രിൻ്റിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നതിനാൽ ഞങ്ങളുടെ ജോലി പ്രധാനമാണ്," ഡോ. ലഡാക്ക് തുടർന്നു.

“ആത്യന്തികമായി, ഈ കൃതിക്ക് നവീനമായ കാന്തിക മെറ്റാമെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിക്കാനുള്ള ഒരു മാർഗം പ്രദാനം ചെയ്യും, അവിടെ ഒരു കൃത്രിമ ലാറ്റിസിൻ്റെ 3D ജ്യാമിതി നിയന്ത്രിച്ച് മെറ്റീരിയൽ ഗുണങ്ങൾ ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നു.

“ഒരു ഹാർഡ് ഡിസ്ക് ഡ്രൈവ് അല്ലെങ്കിൽ മാഗ്നെറ്റിക് റാൻഡം ആക്സസ് മെമ്മറി ഡിവൈസുകൾ പോലെയുള്ള മാഗ്നറ്റിക് സ്റ്റോറേജ് ഡിവൈസുകൾ, ഈ മുന്നേറ്റം വൻതോതിൽ സ്വാധീനിച്ചേക്കാവുന്ന മറ്റൊരു മേഖലയാണ്.നിലവിലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ലഭ്യമായ മൂന്ന് അളവുകളിൽ രണ്ടെണ്ണം മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതിനാൽ, ഇത് സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്ന വിവരങ്ങളുടെ അളവ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.ഒരു കാന്തിക മണ്ഡലം ഉപയോഗിച്ച് മോണോപോളുകളെ 3D ലാറ്റിസിന് ചുറ്റും ചലിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ കാന്തിക ചാർജിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു യഥാർത്ഥ 3D സ്റ്റോറേജ് ഉപകരണം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിഞ്ഞേക്കും.