Vedci z Crann (Centrum pre výskum adaptívnych nanoštruktúr a nanododevices) a Fyzikálna škola na Trinity College Dublin dnes oznámila, že Amagnetický materiálVyvinuté v strede demonštruje najrýchlejšie zaznamenané magnetické prepínanie.
Tím používal femtosekundové laserové systémy vo Fotonics Research Laboratory v Crann na prepnutie a potom prepínanie magnetickej orientácie svojho materiálu v biliontách sekundy, šesťkrát rýchlejšie ako v predchádzajúcom zázname a stokrát rýchlejšie ako rýchlosť hodín osobného počítača.
Tento objav demonštruje potenciál materiálu pre novú generáciu energeticky účinných ultra rýchlých počítačov a systémov ukladania údajov.
Vedci dosiahli svoje bezprecedentné rýchlosti prepínania v zliatine zvanej MRG, ktorá bola najprv syntetizovaná skupinou v roku 2014 z mangánu, Ruthéniu a Gallium. V experimente tím narazil na tenké filmy MRG s výbuchmi červeného laserového svetla a dodal megawatts energie za menej ako miliardu sekundy.
Prenos tepla prepína magnetickú orientáciu MRG. Na dosiahnutie tejto prvej zmeny vyžaduje nepredstaviteľne rýchlu desatinu pikosekundu (1 ps = jeden bilióntinu sekundy). Ale čo je dôležitejšie, tím zistil, že orientáciu dokáže znova prepnúť o 10 biliónov o sekundu neskôr. Toto je najrýchlejšie prepätie orientácie magnetu, aké kedy bolo pozorované.
Ich výsledky sú uverejnené tento týždeň v poprednom fyzickom časopise Physical Review Letters.
Tento objav by mohol otvoriť nové spôsoby inovatívnych výpočtových a informačných technológií vzhľadom na dôležitosťmagnetický materiálv tomto odvetví. Magnetické materiály sa skryli v mnohých našich elektronických zariadeniach, ako aj v rozsiahlych dátových centrách v centre internetu, magnetické materiály čítajú a ukladajú údaje. Súčasná explózia informácií generuje viac údajov a spotrebuje viac energie ako kedykoľvek predtým. Nájdenie nových energeticky účinných spôsobov, ako manipulovať s údajmi a materiálmi, aby sa zhodovali, je celosvetovo výskumné zaobchádzanie.
Kľúčom k úspechu tímov Trinity bola ich schopnosť dosiahnuť ultrarýchle prepínanie bez magnetického poľa. Tradičné prepínanie magnetu používa ďalší magnet, ktorý stojí za cenu z hľadiska energie aj času. Pri MRG sa prepínanie dosiahlo tepelným impulzom, vďaka čomu sa využila jedinečná interakcia materiálu so svetlom.
Vedci Trinity Jean Besbas a Karsten jazdili na diskusii o jednej ceste výskumu:
„Magnetický materiálS neodmysliteľne majú pamäť, ktorú je možné použiť na logiku. Doteraz prepínanie z jedného magnetického stavu „Logical 0“ na druhý „logický 1“ bolo príliš hladné a príliš pomalé. Náš výskum sa zameriava na rýchlosť tým, že ukazuje, že môžeme prepnúť MRG z jedného štátu na druhý v 0,1 pikosekundách a zásadne, že druhý spínač môže nasledovať iba o 10 pikosekundov neskôr, čo zodpovedá prevádzkovej frekvencii ~ 100 Gigahertz - Faster, ako bolo všetko pozorované predtým.
„Discovery zdôrazňuje špeciálnu schopnosť nášho MRG účinne spájať svetlo a točiť, aby sme mohli ovládať magnetizmus svetlom a svetlom pomocou magnetizmu do doteraz nedosiahnuteľných časov.“
Profesor Michael Coey, Trinity's School of Physics and Crann, komentoval prácu svojho tímu, povedal: „V roku 2014, keď sme s tímom prvýkrát oznámili, že sme vytvorili úplne novú zliatinu mangánu, ruténia a Gallium, známeho ako MRG, sme nikdy netušili tento významný magnetoptický potenciál.
„Táto demonštrácia povedie k konceptom nových zariadení založených na svetelnom a magnetizme, ktoré by mohli mať úžitok z výrazne zvýšenej rýchlosti a energetickej účinnosti, možno si v konečnom dôsledku realizuje jediné univerzálne zariadenie s kombinovanou pamäťou a logickou funkciou. Je to obrovská výzva, ale ukázali sme materiál, ktorý to môže umožniť. Dúfame, že zabezpečíme financovanie a spoluprácu v priemysle s cieľom vykonávať našu prácu. “
Čas príspevku: máj-05-2021