Vísindamenn við CRANN (The Center for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices), og School of Physics við Trinity College Dublin, tilkynntu í dag aðsegulmagnaðir efniþróað í miðstöðinni sýnir hraðasta segulrofa sem hefur verið skráð.
Teymið notaði femtósekúndu leysikerfi í Photonics Research Laboratory í CRANN til að skipta og skipta síðan aftur um segulstefnu efnis síns á trilljónustu sekúndu, sex sinnum hraðar en fyrra metið og hundrað sinnum hraðar en klukkuhraðinn á einkatölvu.
Þessi uppgötvun sýnir fram á möguleika efnisins fyrir nýja kynslóð orkunýttra ofurhraðra tölva og gagnageymslukerfa.
Rannsakendur náðu fordæmalausum skiptihraða sínum í málmblöndu sem kallast MRG, fyrst samsett af hópnum árið 2014 úr mangani, rúteníum og gallíum.Í tilrauninni sló liðið á þunnar filmur af MRG með rauðu leysiljósi og skilaði megavöttum af krafti á innan við milljarðasta hluta úr sekúndu.
Hitaflutningurinn skiptir um segulstefnu MRG.Það tekur ólýsanlega hraðan tíunda úr píkósekúndu að ná þessari fyrstu breytingu (1 ps = einn trilljónasti úr sekúndu).En það sem meira er um vert, liðið uppgötvaði að þeir gætu skipt um stefnu aftur 10 trilljónustu úr sekúndu síðar.Þetta er hraðasta endurskipti á stefnu seguls sem sést hefur.
Niðurstöður þeirra eru birtar í þessari viku í leiðandi eðlisfræðitímaritinu, Physical Review Letters.
Uppgötvunin gæti opnað nýjar leiðir fyrir nýstárlega tölvu- og upplýsingatækni, miðað við mikilvægi þesssegulmagnaðir efnis í þessum iðnaði.Falið í mörgum rafeindatækja okkar, sem og í stórum gagnaverum í hjarta internetsins, lesa og geyma segulmagnaðir gögn.Núverandi upplýsingasprenging myndar meiri gögn og eyðir meiri orku en nokkru sinni fyrr.Að finna nýjar orkunýtnar leiðir til að vinna með gögn og efni til að passa, er um allan heim rannsóknarhugsjón.
Lykillinn að velgengni Trinity teymanna var hæfni þeirra til að ná ofurhröðum skiptum án nokkurs segulsviðs.Hefðbundin segulskipti notar annan segul, sem kostar bæði hvað varðar orku og tíma.Með MRG var skiptingunni náð með hitapúls, þar sem nýtt var einstakt samspil efnisins við ljós.
Þrenningarfræðingarnir Jean Besbas og Karsten Rode ræða eina leið rannsóknarinnar:
“Segulmagnaðir efnis hafa í eðli sínu minni sem hægt er að nota fyrir rökfræði.Hingað til hefur það verið of orkusnautt og of hægt að skipta úr einu segulmagnaðir ástandi „rógískt 0“ yfir í annað „rógískt 1“.Rannsóknir okkar fjalla um hraða með því að sýna að við getum skipt MRG úr einu ástandi í annað á 0,1 píkósekúndum og afar mikilvægt að annar rofi getur fylgt aðeins 10 píkósekúndum síðar, sem samsvarar notkunartíðni upp á ~ 100 gígahertz - hraðar en nokkuð áður.
„Uppgötvunin undirstrikar sérstaka hæfileika MRG okkar til að tengja saman ljós og snúning á áhrifaríkan hátt þannig að við getum stjórnað segulmagni með ljósi og ljósi með segulmagni á tímamörkum sem hingað til hafa ekki náðst.
Prófessor Michael Coey, Trinity's School of Physics og CRANN, sagði í umsögn um vinnu liðs síns: „Árið 2014 þegar ég og teymið mitt tilkynntum fyrst að við hefðum búið til alveg nýja málmblöndu af mangani, rúthenium og gallíum, þekkt sem MRG, höfum við aldrei grunaði að efnið hefði þennan ótrúlega segul-sjónræna möguleika.
„Þessi sýnikennsla mun leiða til nýrra tækjahugmynda byggða á ljósi og segulmagni sem gætu notið góðs af stórauknum hraða og orkunýtni, ef til vill á endanum að gera eitt alhliða tæki með samsettri minni og rökfræðivirkni.Það er mikil áskorun en við höfum sýnt efni sem gæti gert það mögulegt.Við vonumst til að tryggja fjármögnun og samvinnu iðnaðarins til að halda áfram starfi okkar.“
Pósttími: maí-05-2021