Undersykers fan CRANN (It Sintrum foar Undersyk nei Adaptive Nanostrukturen en Nanodevices), en de Skoalle foar Natuerkunde oan it Trinity College Dublin, hawwe hjoed oankundige dat inmagnetysk materiaalûntwikkele yn it Sintrum demonstrearret de rapste magnetyske skeakeling dy't ea registrearre is.
It team brûkte femtosekonde lasersystemen yn it Photonics Research Laboratory by CRANN om de magnetyske oriïntaasje fan har materiaal te wikseljen en dan opnij te wikseljen yn triljoensten fan in sekonde, seis kear rapper as it foarige rekord, en hûndert kear rapper as de kloksnelheid fan in persoanlike kompjûter.
Dizze ûntdekking lit it potinsjeel fan it materiaal sjen foar in nije generaasje enerzjy-effisjinte ultrasnelle kompjûters en gegevensopslachsystemen.
De ûndersikers berikten harren noch nea earder sjoen skeakelsnelheden yn in legearing mei de namme MRG, dy't earst troch de groep yn 2014 synthetisearre waard út mangaan, rutenium en gallium. Yn it eksperimint rekke it team tinne films fan MRG mei útbarstings fan read laserljocht, wêrtroch't megawatt oan krêft levere waard yn minder as in miljardste fan in sekonde.
De waarmte-oerdracht feroaret de magnetyske oriïntaasje fan MRG. It duorret in ûnfoarstelber rappe tsiende fan in pikosekonde om dizze earste feroaring te berikken (1 ps = ien triljoenste fan in sekonde). Mar, wichtiger, it team ûntduts dat se de oriïntaasje 10 triljoenste fan in sekonde letter wer werom koene feroarje. Dit is de rapste feroaring fan 'e oriïntaasje fan in magneet dy't ea waarnommen is.
Harren resultaten wurde dizze wike publisearre yn it liedende natuerkundetydskrift, Physical Review Letters.
De ûntdekking koe nije wegen iepenje foar ynnovative kompjûter- en ynformaasjetechnology, sjoen it belang fanmagnetysk materiaals yn dizze sektor. Ferburgen yn in protte fan ús elektroanyske apparaten, lykas yn 'e grutskalige datasintra yn it hert fan it ynternet, lêze en bewarje magnetyske materialen de gegevens. De hjoeddeiske ynformaasje-eksploazje genereart mear gegevens en ferbrûkt mear enerzjy as ea earder. It finen fan nije enerzjy-effisjinte manieren om gegevens te manipulearjen, en materialen dy't dêrby passe, is in wrâldwide ûndersyksprioriteit.
De kaai ta it súkses fan 'e Trinity-teams wie harren fermogen om ultrasnelle skeakeling te berikken sûnder in magnetysk fjild. Tradisjoneel skeakeling fan in magneet brûkt in oare magneet, wat sawol enerzjy as tiid kostet. Mei MRG waard it skeakeling berikt mei in waarmtepuls, wêrby't gebrûk makke waard fan 'e unike ynteraksje fan it materiaal mei ljocht.
Trinity-ûndersikers Jean Besbas en Karsten Rode beprate ien fan 'e ûndersiken:
"Magnetysk materiaals hawwe ynherint ûnthâld dat brûkt wurde kin foar logika. Oant no ta is it wikseljen fan de iene magnetyske steat 'logyske 0' nei in oare 'logyske 1' te enerzjy-hongerich en te stadich west. Us ûndersyk giet oer snelheid troch te sjen litten dat wy MRG yn 0,1 pikosekonden fan de iene steat nei de oare kinne wikselje en, krúsjaal, dat in twadde wikseling mar 10 pikosekonden letter folgje kin, wat oerienkomt mei in operasjonele frekwinsje fan ~ 100 gigahertz - rapper as alles wat earder waarnommen is.
"De ûntdekking ûnderstreket it spesjale fermogen fan ús MRG om ljocht en spin effektyf te keppeljen, sadat wy magnetisme mei ljocht en ljocht mei magnetisme kinne kontrolearje op oant no ta ûnberikbere tiidskalen."
Yn in reaksje op it wurk fan syn team sei professor Michael Coey fan 'e Trinity School of Physics en CRANN: "Yn 2014, doe't myn team en ik foar it earst oankundigen dat wy in folslein nije legearing fan mangaan, rutenium en gallium makke hiene, bekend as MRG, hiene wy noait fermoeden dat it materiaal dit opmerklike magneto-optyske potinsjeel hie."
"Dizze demonstraasje sil liede ta nije apparaatkonsepten basearre op ljocht en magnetisme dy't profitearje kinne fan sterk ferhege snelheid en enerzjy-effisjinsje, miskien úteinlik it realisearjen fan ien universeel apparaat mei kombineare ûnthâld- en logikafunksjonaliteit. It is in enoarme útdaging, mar wy hawwe in materiaal sjen litten dat it mooglik meitsje kin. Wy hoopje finansiering en gearwurking yn 'e yndustry te befeiligjen om ús wurk troch te setten."
Pleatsingstiid: 5 maaie 2021