Fuerscher vum CRANN (The Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices) an der School of Physics vum Trinity College Dublin hunn haut bekannt ginn, datt emagnetescht Materialdéi am Zentrum entwéckelt gouf, weist déi séierst magnéitesch Schaltung, déi jee opgezeechent gouf.
D'Team huet Femtosekonnen-Lasersystemer am Photonics Research Laboratory vum CRANN benotzt, fir d'magnetesch Orientéierung vun hirem Material a Billiounstel vun enger Sekonn ze wiesselen an dann erëm ze wiesselen, sechs Mol méi séier wéi de fréiere Rekord an honnert Mol méi séier wéi d'Auergeschwindegkeet vun engem perséinleche Computer.
Dës Entdeckung weist de Potenzial vum Material fir eng nei Generatioun vun energieeffizienten ultraschnelle Computeren a Datenspeichersystemer.
D'Fuerscher hunn hir ongehéiert Schaltgeschwindegkeeten an enger Legierung mam Numm MRG erreecht, déi vun der Grupp fir d'éischt am Joer 2014 aus Mangan, Ruthenium a Gallium synthetiséiert gouf. Am Experiment huet d'Team dënn Schichten aus MRG mat Ausbréch vu roudem Laserliicht getraff, wat Megawatt u Leeschtung a manner wéi engem Milliardstel vun enger Sekonn geliwwert huet.
Den Hëtzetransfer ännert d'magnetesch Orientéierung vum MRG. Et brauch en onvirstellbar séieren Zéngtel vun enger Picosekonn fir dës éischt Ännerung z'erreechen (1 ps = een Billiounstel vun enger Sekonn). Awer, nach méi wichteg, d'Team huet entdeckt, datt si d'Orientéierung 10 Billiounstel vun enger Sekonn méi spéit erëm zréckännere konnten. Dëst ass déi séierst Ëmännerung vun der Orientéierung vun engem Magnet, déi jee observéiert gouf.
Hir Resultater ginn dës Woch an der féierender Physikzäitschrëft Physical Review Letters publizéiert.
D'Entdeckung kéint nei Weeër fir innovativ Informatik an Informatiounstechnologie opmaachen, well et wichteg assmagnetescht Materials an dëser Branche. Verstoppt a ville vun eisen elektroneschen Apparater, souwéi an de grousse Datenzentren am Häerz vum Internet, liesen a späichere magnetesch Materialien d'Donnéeën. Déi aktuell Informatiounsexplosioun generéiert méi Donnéeën a verbraucht méi Energie wéi jee virdrun. Nei energieeffizient Weeër fir Donnéeën ze manipuléieren, a Materialien déi domat averstane sinn, ze fannen, ass eng weltwäit Fuerschungsprioritéit.
De Schlëssel zum Erfolleg vun den Trinity-Teams war hir Fäegkeet, ultraschnell Schalten ouni Magnéitfeld z'erreechen. Déi traditionell Schaltung vun engem Magnet benotzt en anere Magnet, wat souwuel Energie wéi och Zäit kascht. Mat MRG gouf d'Schaltung mat engem Hëtztimpuls erreecht, andeems déi eenzegaarteg Interaktioun vum Material mam Liicht ausgenotzt gouf.
D'Trinity-Fuerscher Jean Besbas a Karsten Rode diskutéieren eng Richtung vun der Fuerschung:
„Magnéitescht Materials hunn inherent e Speicher, deen fir Logik benotzt ka ginn. Bis elo war de Wiessel vun engem magnéiteschen Zoustand 'logesch 0' an en aneren 'logesch 1' ze energieintensiv an ze lues. Eis Fuerschung ënnersicht d'Geschwindegkeet andeems se weist, datt mir MRG vun engem Zoustand an en aneren an 0,1 Picosekonnen wiessele kënnen a virun allem, datt en zweete Wiessel nëmmen 10 Picosekonnen méi spéit ka folgen, wat enger Operatiounsfrequenz vun ~ 100 Gigahertz entsprécht - méi séier wéi alles wat virdru observéiert gouf.
„D'Entdeckung ënnersträicht déi speziell Fäegkeet vun eisem MRG, Liicht a Spin effektiv ze koppelen, sou datt mir Magnetismus mat Liicht a Liicht mat Magnetismus op bis elo onerreechenden Zäitskalaen kontrolléiere kënnen.“
De Professer Michael Coey vun der Trinity School of Physics a CRANN huet iwwer d'Aarbecht vu sengem Team kommentéiert: "Am Joer 2014, wéi mäin Team an ech fir d'éischt ugekënnegt hunn, datt mir eng komplett nei Legierung aus Mangan, Ruthenium a Gallium, bekannt als MRG, geschaf hunn, hu mir ni verdächtegt, datt d'Material dëst bemierkenswäert magneto-optescht Potenzial hätt."
„Dës Demonstratioun wäert zu neien Apparatkonzepter féieren, déi op Liicht a Magnetismus baséieren, an déi vun enger staark erhéichter Geschwindegkeet an Energieeffizienz profitéiere kéinten, a vläicht schlussendlech en eenzegen universellen Apparat mat kombinéierter Speicher- a Logikfunktionalitéit realiséiere kéinten. Et ass eng grouss Erausfuerderung, awer mir hunn e Material gewisen, dat et méiglech maache kéint. Mir hoffen, Finanzéierung a Kooperatioun vun der Industrie ze sécheren, fir eis Aarbecht weiderzeféieren.“
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 05. Mee 2021