Penyelidik di Crann (Pusat Penyelidikan mengenai Struktur Nano dan Nanodevices Adaptif), dan Sekolah Fizik di Trinity College Dublin, hari ini mengumumkan bahawa abahan magnetDibangunkan di pusat menunjukkan penukaran magnet terpantas yang pernah direkodkan.
Pasukan ini menggunakan sistem laser femtosecond di makmal penyelidikan Photonics di Crann untuk menukar dan kemudian beralih semula orientasi magnet bahan mereka dalam trilionths kedua, enam kali lebih cepat daripada rekod sebelumnya, dan seratus kali lebih cepat daripada kelajuan jam komputer peribadi.
Penemuan ini menunjukkan potensi bahan untuk generasi baru komputer ultra cepat cepat dan sistem penyimpanan data.
Para penyelidik mencapai kelajuan penukaran yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam aloi yang dipanggil MRG, yang pertama disintesis oleh kumpulan pada tahun 2014 dari Mangan, Ruthenium dan Gallium. Dalam eksperimen itu, pasukan itu memukul filem -filem tipis MRG dengan pecah cahaya laser merah, menyampaikan megawatt kuasa dalam masa kurang dari satu bilion detik.
Pemindahan haba menukar orientasi magnet MRG. Ia mengambil masa sepersepuluh picosecond yang tidak dapat dibayangkan untuk mencapai perubahan pertama ini (1 PS = satu trilion sesaat). Tetapi, lebih penting lagi, pasukan mendapati mereka dapat menukar orientasi kembali 10 trilionhs sesaat kemudian. Ini adalah penukaran semula orientasi magnet yang paling cepat yang pernah diperhatikan.
Keputusan mereka diterbitkan minggu ini dalam jurnal fizik terkemuka, Surat Kajian Fizikal.
Penemuan ini dapat membuka jalan baru untuk pengkomputeran dan teknologi maklumat yang inovatif, memandangkan kepentinganbahan magnets dalam industri ini. Tersembunyi di banyak peranti elektronik kami, serta di pusat data berskala besar di tengah-tengah Internet, bahan magnet membaca dan menyimpan data. Letupan maklumat semasa menghasilkan lebih banyak data dan menggunakan lebih banyak tenaga berbanding sebelum ini. Mencari cara yang cekap tenaga baru untuk memanipulasi data, dan bahan yang dipadankan, adalah keasyikan penyelidikan di seluruh dunia.
Kunci kejayaan pasukan Trinity adalah keupayaan mereka untuk mencapai suis ultrafast tanpa medan magnet. Peralihan tradisional magnet menggunakan magnet lain, yang datang dengan kos dari segi tenaga dan masa. Dengan MRG penukaran itu dicapai dengan denyutan haba, menggunakan interaksi unik bahan dengan cahaya.
Penyelidik Trinity Jean Besbas dan Karsten Rode membincangkan satu jalan penyelidikan:
"Bahan magnetS secara semulajadi mempunyai ingatan yang boleh digunakan untuk logik. Setakat ini, beralih dari satu keadaan magnet 'Logical 0,' kepada yang lain 'Logical 1,' telah terlalu lapar dan terlalu lambat. Penyelidikan kami menangani kelajuan dengan menunjukkan bahawa kami boleh menukar MRG dari satu negeri ke negeri yang lain dalam 0.1 picoseconds dan secara kritikal bahawa suis kedua boleh mengikuti hanya 10 picoseconds kemudian, sepadan dengan kekerapan operasi ~ 100 Gigahertz -Faster daripada apa -apa yang diperhatikan sebelum ini.
"Penemuan ini menyoroti keupayaan khas MRG kami untuk secara berkesan pasangan cahaya dan putaran supaya kita dapat mengawal kemagnetan dengan cahaya dan cahaya dengan kemagnetan pada masa yang tidak dapat dicapai."
Mengulas kerja pasukannya, Profesor Michael Coey, Sekolah Fizik dan Crann, Trinity, berkata, "Pada tahun 2014 ketika pasukan saya dan saya mula-mula mengumumkan bahawa kami telah mencipta aloi mangan, ruthenium dan Gallium yang baru, yang dikenali sebagai MRG, kami tidak pernah mengesyaki bahan itu mempunyai potensi magneto-optik yang luar biasa ini.
"Demonstrasi ini akan membawa kepada konsep peranti baru berdasarkan cahaya dan magnet yang boleh mendapat manfaat daripada kecekapan kelajuan dan tenaga yang sangat meningkat, mungkin akhirnya menyedari satu peranti sejagat dengan memori gabungan dan fungsi logik. Ia adalah satu cabaran besar, tetapi kami telah menunjukkan bahan yang mungkin memungkinkan. Kami berharap dapat menjamin pembiayaan dan kerjasama industri untuk meneruskan kerja kami. "
Masa Post: Mei-05-2021