Heddiw, cyhoeddodd ymchwilwyr yn CRANN (Canolfan Ymchwil ar Nanostrwythurau a NanodDyfeisiau Addasol), ac Ysgol Ffiseg Coleg y Drindod Dulyn,deunydd magnetiga ddatblygwyd yn y Ganolfan yn dangos y newid magnetig cyflymaf a gofnodwyd erioed.
Defnyddiodd y tîm systemau laser femtosecond yn y Labordy Ymchwil Ffotoneg yn CRANN i newid ac yna ail-newid cyfeiriadedd magnetig eu deunydd mewn triliynfedau eiliad, chwe gwaith yn gyflymach na’r record flaenorol, a chan gwaith yn gyflymach na chyflymder cloc o cyfrifiadur personol.
Mae'r darganfyddiad hwn yn dangos potensial y deunydd ar gyfer cenhedlaeth newydd o gyfrifiaduron tra chyflym o ynni a systemau storio data.
Cyflawnodd yr ymchwilwyr eu cyflymderau newid digynsail mewn aloi o'r enw MRG, a gafodd ei syntheseiddio gyntaf gan y grŵp yn 2014 o fanganîs, ruthenium a gallium.Yn yr arbrawf, tarodd y tîm ffilmiau tenau o MRG gyda hyrddiau o olau laser coch, gan gyflenwi megawat o bŵer mewn llai na biliynfed o eiliad.
Mae'r trosglwyddiad gwres yn newid cyfeiriadedd magnetig MRG.Mae'n cymryd degfed rhan anhygoel o gyflym o biocosecond i gyflawni'r newid cyntaf hwn (1 ps = triliwnfed eiliad).Ond, yn bwysicach fyth, darganfu'r tîm y gallent newid y cyfeiriadedd yn ôl eto 10 triliwnfed eiliad yn ddiweddarach.Dyma'r ail-newid cyflymaf o gyfeiriadedd magnet a welwyd erioed.
Cyhoeddir eu canlyniadau yr wythnos hon yn y cyfnodolyn ffiseg blaenllaw, Physical Review Letters.
Gallai'r darganfyddiad agor llwybrau newydd ar gyfer cyfrifiadura arloesol a thechnoleg gwybodaeth, o ystyried pwysigrwydddeunydd magnetigs yn y diwydiant hwn.Wedi'i guddio mewn llawer o'n dyfeisiau electronig, yn ogystal ag yn y canolfannau data ar raddfa fawr sydd wrth galon y rhyngrwyd, mae deunyddiau magnetig yn darllen ac yn storio'r data.Mae'r ffrwydrad gwybodaeth presennol yn cynhyrchu mwy o ddata ac yn defnyddio mwy o ynni nag erioed o'r blaen.Mae dod o hyd i ffyrdd newydd sy’n defnyddio ynni’n effeithlon o drin data, a deunyddiau i gyd-fynd, yn faes ymchwil byd-eang.
Yr allwedd i lwyddiant timau'r Drindod oedd eu gallu i gyflawni'r newid gwibgyswllt heb unrhyw faes magnetig.Mae newid magnet yn draddodiadol yn defnyddio magnet arall, sy'n dod ar gost o ran egni ac amser.Gyda MRG cyflawnwyd y newid gyda churiad gwres, gan wneud defnydd o ryngweithiad unigryw'r deunydd â golau.
Mae ymchwilwyr y Drindod Jean Besbas a Karsten Rode yn trafod un llwybr ymchwil:
“Deunydd magnetigs yn gynhenid â chof y gellir ei ddefnyddio ar gyfer rhesymeg.Hyd yn hyn, mae newid o un cyflwr magnetig 'rhesymegol 0,' i 'rhesymegol 1,' arall wedi bod yn rhy newynog o ran ynni ac yn rhy araf.Mae ein hymchwil yn mynd i'r afael â chyflymder trwy ddangos y gallwn newid MRG o un cyflwr i'r llall mewn 0.1 picoseconds ac yn hollbwysig y gall ail switsh ddilyn dim ond 10 picoseconds yn ddiweddarach, sy'n cyfateb i amlder gweithredol o ~ 100 gigahertz - yn gyflymach nag unrhyw beth a welwyd o'r blaen.
“Mae’r darganfyddiad yn amlygu gallu arbennig ein MRG i gyplu golau a throelli’n effeithiol fel y gallwn reoli magnetedd gyda golau a golau gyda magnetedd ar amserlenni anghyraeddadwy hyd yn hyn.”
Wrth sôn am waith ei dîm, dywedodd yr Athro Michael Coey, Ysgol Ffiseg y Drindod a CRANN, “Yn 2014 pan gyhoeddodd fy nhîm a minnau am y tro cyntaf ein bod wedi creu aloi cwbl newydd o fanganîs, ruthenium a galium, a elwir yn MRG, ni wnaethom byth. yn amau bod gan y deunydd y potensial magneto-optegol rhyfeddol hwn.
“Bydd yr arddangosiad hwn yn arwain at gysyniadau dyfais newydd yn seiliedig ar olau a magnetedd a allai elwa ar gyflymder ac effeithlonrwydd ynni llawer uwch, efallai yn y pen draw yn gwireddu dyfais gyffredinol sengl gydag ymarferoldeb cof a rhesymeg cyfun.Mae’n her enfawr, ond rydym wedi dangos deunydd a allai ei gwneud yn bosibl.Rydym yn gobeithio sicrhau cyllid a chydweithrediad diwydiant i fynd ar drywydd ein gwaith.”
Amser postio: Mai-05-2021