ચુંબકીય સામગ્રીએ સુપર-ફાસ્ટ સ્વિચિંગ રેકોર્ડ તોડ્યો

CRANN (એડેપ્ટિવ નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ એન્ડ નેનોડિવાઇસીસ પર સંશોધન કેન્દ્ર) અને ટ્રિનિટી કોલેજ ડબલિન ખાતે ભૌતિકશાસ્ત્ર શાળાના સંશોધકોએ આજે ​​જાહેરાત કરી કે એકચુંબકીય સામગ્રીકેન્દ્રમાં વિકસાવવામાં આવેલ આ મેગ્નેટિક સ્વિચિંગ અત્યાર સુધીની સૌથી ઝડપી રેકોર્ડ દર્શાવે છે.

ટીમે CRANN ખાતે ફોટોનિક્સ રિસર્ચ લેબોરેટરીમાં ફેમટોસેકન્ડ લેસર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને તેમની સામગ્રીના ચુંબકીય દિશાને સેકન્ડના ટ્રિલિયનમા ભાગમાં સ્વિચ અને પછી ફરીથી સ્વિચ કરી, જે અગાઉના રેકોર્ડ કરતા છ ગણી ઝડપી અને પર્સનલ કમ્પ્યુટરની ઘડિયાળની ગતિ કરતા સો ગણી ઝડપી હતી.

આ શોધ ઊર્જા કાર્યક્ષમ અલ્ટ્રા-ફાસ્ટ કમ્પ્યુટર્સ અને ડેટા સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સની નવી પેઢી માટે સામગ્રીની સંભાવના દર્શાવે છે.

સંશોધકોએ MRG નામના એલોયમાં તેમની અભૂતપૂર્વ સ્વિચિંગ ગતિ પ્રાપ્ત કરી, જેનું સંશ્લેષણ જૂથ દ્વારા 2014 માં મેંગેનીઝ, રૂથેનિયમ અને ગેલિયમમાંથી કરવામાં આવ્યું હતું. પ્રયોગમાં, ટીમે લાલ લેસર લાઇટના વિસ્ફોટ સાથે MRG ની પાતળી ફિલ્મોને હિટ કરી, જે સેકન્ડના એક અબજમા ભાગ કરતાં પણ ઓછા સમયમાં મેગાવોટ પાવર પહોંચાડે છે.

ગરમીનું ટ્રાન્સફર MRG ના ચુંબકીય દિશાને બદલી નાખે છે. આ પ્રથમ ફેરફાર (1 ps = સેકન્ડનો એક ટ્રિલિયનમો ભાગ) પ્રાપ્ત કરવા માટે પિકોસેકન્ડનો અકલ્પનીય ઝડપી દસમો ભાગ લાગે છે. પરંતુ, વધુ મહત્ત્વની વાત એ છે કે, ટીમે શોધ્યું કે તેઓ 10 ટ્રિલિયનમો ભાગ પછી દિશાને ફરીથી બદલી શકે છે. આ ચુંબકના દિશાનું અત્યાર સુધીનું સૌથી ઝડપી પુનઃસ્વિચિંગ છે.

તેમના પરિણામો આ અઠવાડિયે અગ્રણી ભૌતિકશાસ્ત્ર જર્નલ, ફિઝિકલ રિવ્યુ લેટર્સમાં પ્રકાશિત થયા છે.

આ શોધ નવીન કમ્પ્યુટિંગ અને માહિતી ટેકનોલોજી માટે નવા માર્ગો ખોલી શકે છે, કારણ કે તેનું મહત્વચુંબકીય સામગ્રીઆ ઉદ્યોગમાં. આપણા ઘણા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં, તેમજ ઇન્ટરનેટના કેન્દ્રમાં આવેલા મોટા પાયે ડેટા સેન્ટરોમાં છુપાયેલા, ચુંબકીય સામગ્રી ડેટા વાંચે છે અને સંગ્રહિત કરે છે. વર્તમાન માહિતી વિસ્ફોટ વધુ ડેટા ઉત્પન્ન કરે છે અને પહેલા કરતાં વધુ ઊર્જા વાપરે છે. ડેટા અને મેચ કરવા માટે સામગ્રીને હેરફેર કરવા માટે નવી ઊર્જા કાર્યક્ષમ રીતો શોધવી એ વિશ્વવ્યાપી સંશોધનનો વિષય છે.

ટ્રિનિટી ટીમોની સફળતાની ચાવી એ હતી કે તેઓ કોઈપણ ચુંબકીય ક્ષેત્ર વિના અલ્ટ્રાફાસ્ટ સ્વિચિંગ પ્રાપ્ત કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા હતા. પરંપરાગત રીતે ચુંબકનું સ્વિચિંગ બીજા ચુંબકનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઊર્જા અને સમય બંનેની દ્રષ્ટિએ ખર્ચે આવે છે. MRG સાથે સ્વિચિંગ ગરમીના પલ્સ સાથે પ્રાપ્ત થયું હતું, જેમાં પ્રકાશ સાથે સામગ્રીની અનન્ય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

ટ્રિનિટીના સંશોધકો જીન બેસ્બાસ અને કાર્સ્ટેન રોડે સંશોધનના એક માર્ગની ચર્ચા કરી:

"ચુંબકીય સામગ્રીs માં સ્વાભાવિક રીતે મેમરી હોય છે જેનો ઉપયોગ તર્ક માટે થઈ શકે છે. અત્યાર સુધી, એક ચુંબકીય સ્થિતિ 'લોજિકલ 0' થી બીજી 'લોજિકલ 1' માં સ્વિચ કરવું ખૂબ જ ઉર્જા-ભૂખી અને ખૂબ ધીમું રહ્યું છે. અમારું સંશોધન એ બતાવીને ગતિને સંબોધિત કરે છે કે આપણે MRG ને એક સ્થિતિથી બીજી સ્થિતિમાં 0.1 પિકોસેકન્ડમાં સ્વિચ કરી શકીએ છીએ અને મહત્વપૂર્ણ રીતે કે બીજી સ્વીચ ફક્ત 10 પિકોસેકન્ડ પછી જ અનુસરી શકે છે, જે ~ 100 ગીગાહર્ટ્ઝની ઓપરેશનલ ફ્રીક્વન્સીને અનુરૂપ છે - જે પહેલાં અવલોકન કરાયેલ કોઈપણ કરતાં વધુ ઝડપી છે.

"આ શોધ આપણા MRG ની પ્રકાશ અને સ્પિનને અસરકારક રીતે જોડવાની વિશેષ ક્ષમતાને પ્રકાશિત કરે છે જેથી આપણે અત્યાર સુધી અશક્ય સમયમર્યાદા પર પ્રકાશ સાથે ચુંબકત્વ અને ચુંબકત્વ સાથે પ્રકાશને નિયંત્રિત કરી શકીએ."

તેમની ટીમના કાર્ય પર ટિપ્પણી કરતા, ટ્રિનિટી સ્કૂલ ઓફ ફિઝિક્સ અને CRANN ના પ્રોફેસર માઈકલ કોયે કહ્યું, “2014 માં જ્યારે મેં અને મારી ટીમે પહેલી વાર જાહેરાત કરી કે અમે મેંગેનીઝ, રૂથેનિયમ અને ગેલિયમનો એક સંપૂર્ણપણે નવો એલોય બનાવ્યો છે, જેને MRG તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, ત્યારે અમને ક્યારેય શંકા નહોતી કે આ સામગ્રીમાં આ નોંધપાત્ર મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ ક્ષમતા છે.

"આ પ્રદર્શન પ્રકાશ અને ચુંબકત્વ પર આધારિત નવા ઉપકરણ ખ્યાલો તરફ દોરી જશે જેનો લાભ ખૂબ જ વધેલી ગતિ અને ઉર્જા કાર્યક્ષમતાથી મેળવી શકાય છે, કદાચ આખરે સંયુક્ત મેમરી અને તર્ક કાર્યક્ષમતા સાથે એક જ સાર્વત્રિક ઉપકરણને સાકાર કરવામાં આવશે. તે એક મોટો પડકાર છે, પરંતુ અમે એક એવી સામગ્રી બતાવી છે જે તેને શક્ય બનાવી શકે છે. અમને આશા છે કે અમારા કાર્યને આગળ વધારવા માટે ભંડોળ અને ઉદ્યોગ સહયોગ પ્રાપ્ત થશે."