Studiuesit në CRANN (Qendra për Kërkime mbi Nanostrukturat Adaptive dhe Nanopajisjet), dhe Shkolla e Fizikës në Trinity College Dublin, njoftuan sot se njëmaterial magnetiki zhvilluar në Qendër demonstron ndërrimin më të shpejtë magnetik të regjistruar ndonjëherë.
Ekipi përdori sisteme lazer femtosekondë në Laboratorin e Kërkimeve Fotonike në CRANN për të ndërruar dhe më pas rindërruar orientimin magnetik të materialit të tyre në triliontat e sekondës, gjashtë herë më shpejt se rekordi i mëparshëm dhe njëqind herë më i shpejtë se shpejtësia e orës së një kompjuter personal.
Ky zbulim demonstron potencialin e materialit për një gjeneratë të re të kompjuterëve ultra të shpejtë me efikasitet energjetik dhe sistemeve të ruajtjes së të dhënave.
Studiuesit arritën shpejtësitë e tyre të paprecedentë të ndërrimit në një aliazh të quajtur MRG, i sintetizuar për herë të parë nga grupi në 2014 nga mangani, ruteniumi dhe galiumi.Në eksperiment, ekipi goditi filma të hollë të MRG me shpërthime të dritës së kuqe lazer, duke dhënë megavat fuqi në më pak se një miliarda e sekondës.
Transferimi i nxehtësisë ndryshon orientimin magnetik të MRG.Duhet një e dhjetë e paimagjinueshme e shpejtë e një pikosekondi për të arritur këtë ndryshim të parë (1 ps = një e trilionta e sekondës).Por, më e rëndësishmja, ekipi zbuloi se ata mund të ndryshonin orientimin përsëri 10 triliontët e sekondës më vonë.Ky është rindërrimi më i shpejtë i orientimit të një magneti të vërejtur ndonjëherë.
Rezultatet e tyre janë publikuar këtë javë në revistën kryesore të fizikës, Physical Review Letters.
Zbulimi mund të hapë rrugë të reja për informatikë inovative dhe teknologji informacioni, duke pasur parasysh rëndësinë ematerial magnetiks në këtë industri.Të fshehura në shumë nga pajisjet tona elektronike, si dhe në qendrat e të dhënave në shkallë të gjerë në zemër të internetit, materialet magnetike lexojnë dhe ruajnë të dhënat.Shpërthimi aktual i informacionit gjeneron më shumë të dhëna dhe konsumon më shumë energji se kurrë më parë.Gjetja e mënyrave të reja efikase në energji për të manipuluar të dhënat, dhe materialet që të përputhen, është një preokupim kërkimor mbarëbotëror.
Çelësi i suksesit të ekipeve të Trinity ishte aftësia e tyre për të arritur ndërrimin ultra të shpejtë pa asnjë fushë magnetike.Ndërrimi tradicional i një magneti përdor një magnet tjetër, i cili ka kosto si në terma të energjisë ashtu edhe në kohë.Me MRG, ndërrimi u arrit me një impuls nxehtësie, duke përdorur ndërveprimin unik të materialit me dritën.
Studiuesit e Trinity Jean Besbas dhe Karsten Rode diskutojnë një rrugë të hulumtimit:
"Material magnetiks në thelb kanë memorie që mund të përdoret për logjikë.Deri më tani, kalimi nga një gjendje magnetike 'logjike 0', në një tjetër 'logjike 1', ka qenë shumë e uritur për energji dhe shumë e ngadaltë.Hulumtimi ynë trajton shpejtësinë duke treguar se ne mund të kalojmë MRG nga një gjendje në tjetrën në 0,1 pikosekonda dhe më e rëndësishmja që një ndërprerës i dytë mund të ndjekë vetëm 10 pikosekonda më vonë, që korrespondon me një frekuencë operacionale prej ~ 100 gigahertz - më shpejt se çdo gjë e vërejtur më parë.
"Zbulimi nxjerr në pah aftësinë e veçantë të MRG-së tonë për të bashkuar në mënyrë efektive dritën dhe rrotullimin, në mënyrë që të mund të kontrollojmë magnetizmin me dritën dhe dritën me magnetizmin në periudha kohore deri tani të paarritshme."
Duke komentuar punën e ekipit të tij, profesori Michael Coey, Trinity's School of Physics and CRANN, tha: “Në vitin 2014, kur ekipi im dhe unë për herë të parë njoftuam se kishim krijuar një aliazh krejtësisht të ri të manganit, ruteniumit dhe galiumit, i njohur si MRG, ne kurrë nuk Dyshohej se materiali kishte këtë potencial të jashtëzakonshëm magneto-optik.
“Ky demonstrim do të çojë në koncepte të reja pajisjesh të bazuara në dritën dhe magnetizmin që mund të përfitojnë nga rritja e shpejtësisë dhe efikasitetit të energjisë, ndoshta përfundimisht duke realizuar një pajisje të vetme universale me memorie të kombinuar dhe funksionalitet logjik.Është një sfidë e madhe, por ne kemi treguar një material që mund ta bëjë të mundur.Shpresojmë të sigurojmë financim dhe bashkëpunim në industri për të vazhduar punën tonë.”
Koha e postimit: Maj-05-2021