Crann'daki araştırmacılar (Uyarlanabilir Nanoyapılar ve Nanoduvices Araştırma Merkezi) ve Trinity College Dublin'deki Fizik Okulu bugün birmanyetik malzemeMerkezde geliştirilen, şimdiye kadar kaydedilen en hızlı manyetik anahtarlamayı gösterir.
Ekip, Crann'daki fotonik araştırma laboratuvarında femtosaniye lazer sistemlerini, malzemelerinin bir saniyenin trilyonunda, önceki kayıtlardan altı kat daha hızlı ve kişisel bir bilgisayarın saat hızından yüz kat daha hızlı bir şekilde yeniden dönüştürmek için kullandı.
Bu keşif, yeni nesil enerji tasarruflu ultra hızlı bilgisayarlar ve veri depolama sistemleri için malzemenin potansiyelini göstermektedir.
Araştırmacılar, eşi görülmemiş anahtarlama hızlarını MRG adı verilen bir alaşımda, ilk olarak 2014 yılında grup tarafından manganez, rutenyum ve galyumdan sentezlenen bir alaşımda elde ettiler. Deneyde, ekip kırmızı lazer ışığı patlamalarıyla ince MRG filmlerine çarptı ve saniyenin milyarda birinden daha az bir sürede megawatt güç verdi.
Isı transferi MRG'nin manyetik yönünü değiştirir. Bu ilk değişikliği elde etmek için bir pikosaniyenin onda biri kadar hızlı bir şekilde alır (1 PS = saniyenin trilyonunda). Ancak, daha da önemlisi, ekip oryantasyonu bir saniyenin 10 trilyonunu tekrar değiştirebileceklerini keşfetti. Bu, şimdiye kadar gözlemlenen bir mıknatıs yönünün en hızlı yeniden anahtarlamasıdır.
Sonuçları bu hafta önde gelen Fizik Dergisi Fiziksel İnceleme Mektuplarında yayınlanmaktadır.
Keşif, önemi göz önüne alındığında, yenilikçi bilgi işlem ve bilgi teknolojisi için yeni yollar açabilir.manyetik malzemeBu sektörde. Elektronik cihazlarımızın çoğunda ve internetin kalbindeki büyük ölçekli veri merkezlerinde, manyetik malzemeler verileri okur ve saklar. Mevcut bilgi patlaması daha fazla veri üretir ve her zamankinden daha fazla enerji tüketir. Verileri ve eşleşecek materyalleri manipüle etmek için yeni enerji verimli yollar bulmak, dünya çapında bir araştırma kaygısıdır.
Trinity takımlarının başarısının anahtarı, herhangi bir manyetik alan olmadan ultra hızlı anahtarlamaya ulaşma yetenekleriydi. Bir mıknatısın geleneksel anahtarlanması, hem enerji hem de zaman açısından maliyetle gelen başka bir mıknatıs kullanır. MRG ile anahtarlama bir ısı nabzı ile elde edildi, bu da malzemenin ışıkla benzersiz etkileşimini kullandı.
Trinity araştırmacıları Jean Besbas ve Karsten RODE araştırmanın bir yolunu tartışıyor:
"Manyetik malzemeDoğal olarak mantık için kullanılabilecek belleğe sahiptir. Şimdiye kadar, bir manyetik durumdan 'mantıksal 0'dan, başka bir' mantıksal 1'e geçiş, çok enerji aç ve çok yavaştı. Araştırmamız, 0.1 pikosaniyede MRG'yi bir durumdan diğerine değiştirebileceğimizi ve en önemlisi, ~ 100 gigahertz operasyonel frekansına karşılık gelen, daha önce gözlenen herhangi bir şeyden daha yüksek olan sadece 10 pikosaniyeyi takip edebileceğimizi göstererek hızı ele alıyor.
“Keşif, MRG'mizin ışığı etkili bir şekilde birleştirme ve dönme yeteneğini vurgulamaktadır, böylece şimdiye kadar ulaşılamayan zaman çizelgelerinde manyetizma ile ışık ve ışıkla kontrol edebilmemiz için.”
Ekibinin çalışması hakkında yorum yapan Trinity'nin Fizik Okulu Profesör Michael Coey, “2014'te ekibim ve ben ilk olarak MRG olarak bilinen tamamen yeni bir manganez, rutenyum ve galyum alaşımı yarattığımızı açıkladığımızda, malzemenin bu dikkate değer manyeto optik potansiyeli olduğundan asla şüphelenmedik.
“Bu gösteri, büyük ölçüde artan hız ve enerji verimliliğinden yararlanabilecek ışık ve manyetizmaya dayanan yeni cihaz kavramlarına yol açacak ve belki de sonuçta birleşik bellek ve mantık işlevselliğine sahip tek bir evrensel cihazı gerçekleştirecek. Bu büyük bir meydan okuma, ancak bunu mümkün kılabilecek bir malzeme gösterdik. Çalışmalarımızı sürdürmek için finansman ve endüstri işbirliğini güvence altına almayı umuyoruz. ”
Gönderme Zamanı: Mayıs-05-2021