കാന്തിക വസ്തുക്കൾ അതിവേഗ സ്വിച്ചിംഗ് റെക്കോർഡ് തകർത്തു

ഡബ്ലിനിലെ ട്രിനിറ്റി കോളേജിലെ CRANN (ദി സെന്റർ ഫോർ റിസർച്ച് ഓൺ അഡാപ്റ്റീവ് നാനോസ്ട്രക്ചേഴ്സ് ആൻഡ് നാനോഡിവൈസസ്), സ്കൂൾ ഓഫ് ഫിസിക്സ് എന്നിവയിലെ ഗവേഷകർ ഇന്ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു.കാന്തിക വസ്തുഇതുവരെ രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ളതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ കാന്തിക സ്വിച്ചിംഗ് ഈ കേന്ദ്രത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

CRANN-ലെ ഫോട്ടോണിക്സ് റിസർച്ച് ലബോറട്ടറിയിലെ ഫെംറ്റോസെക്കൻഡ് ലേസർ സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, അവരുടെ മെറ്റീരിയലിന്റെ കാന്തിക ഓറിയന്റേഷൻ ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ ട്രില്യണിൽ ഒരു സംഖ്യയിൽ മാറ്റാനും വീണ്ടും മാറ്റാനും സംഘം ശ്രമിച്ചു, ഇത് മുൻ റെക്കോർഡിനേക്കാൾ ആറ് മടങ്ങ് വേഗത്തിലും ഒരു പേഴ്സണൽ കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ക്ലോക്ക് വേഗതയേക്കാൾ നൂറ് മടങ്ങ് വേഗത്തിലും ആയിരുന്നു.

ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ള അൾട്രാ-ഫാസ്റ്റ് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾക്കും ഡാറ്റ സംഭരണ ​​സംവിധാനങ്ങൾക്കും പുതിയ തലമുറയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന മെറ്റീരിയലിന്റെ സാധ്യതകൾ ഈ കണ്ടെത്തൽ തെളിയിക്കുന്നു.

2014-ൽ മാംഗനീസ്, റുഥേനിയം, ഗാലിയം എന്നിവയിൽ നിന്ന് ഗ്രൂപ്പ് ആദ്യമായി സമന്വയിപ്പിച്ച MRG എന്ന അലോയ് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഗവേഷകർ അഭൂതപൂർവമായ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത നേടിയത്. പരീക്ഷണത്തിൽ, ചുവന്ന ലേസർ പ്രകാശത്തിന്റെ പൊട്ടിത്തെറികളോടെ MRG യുടെ നേർത്ത ഫിലിമുകളിൽ സംഘം പതിച്ചു, സെക്കൻഡിൽ ഒരു ബില്യണിൽ താഴെ സമയത്തിനുള്ളിൽ മെഗാവാട്ട് വൈദ്യുതി വിതരണം ചെയ്തു.

താപ കൈമാറ്റം MRG യുടെ കാന്തിക ഓറിയന്റേഷൻ മാറ്റുന്നു. ഈ ആദ്യ മാറ്റം കൈവരിക്കാൻ സങ്കൽപ്പിക്കാനാവാത്തത്ര വേഗത്തിൽ ഒരു പിക്കോസെക്കൻഡിന്റെ പത്തിലൊന്ന് ആവശ്യമാണ് (1 ps = ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ ഒരു ട്രില്യണിൽ ഒന്ന്). എന്നാൽ, അതിലും പ്രധാനമായി, ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ 10 ട്രില്യണിൽ ഒരു ഭാഗം കഴിഞ്ഞ് ഓറിയന്റേഷൻ തിരികെ മാറ്റാൻ കഴിയുമെന്ന് സംഘം കണ്ടെത്തി. ഇതുവരെ നിരീക്ഷിച്ചിട്ടുള്ളതിൽ വച്ച് ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ ഒരു കാന്തത്തിന്റെ ഓറിയന്റേഷന്റെ റീ-സ്വിച്ചിംഗ് ആണിത്.

അവരുടെ ഫലങ്ങൾ ഈ ആഴ്ച പ്രമുഖ ഭൗതികശാസ്ത്ര ജേണലായ ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്റേഴ്‌സിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

ഈ കണ്ടെത്തൽ നൂതന കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനും വിവരസാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കും പുതിയ വഴികൾ തുറക്കും, ഇതിന്റെ പ്രാധാന്യം കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾകാന്തിക വസ്തുഈ വ്യവസായത്തിൽ എസ്. നമ്മുടെ പല ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിലും, ഇന്റർനെറ്റിന്റെ ഹൃദയഭാഗത്തുള്ള വലിയ തോതിലുള്ള ഡാറ്റാ സെന്ററുകളിലും മറഞ്ഞിരിക്കുന്ന കാന്തിക വസ്തുക്കൾ ഡാറ്റ വായിക്കുകയും സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിലവിലെ വിവര വിസ്ഫോടനം കൂടുതൽ ഡാറ്റ സൃഷ്ടിക്കുകയും മുമ്പെന്നത്തേക്കാളും കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഡാറ്റ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പുതിയ ഊർജ്ജക്ഷമതയുള്ള വഴികളും പൊരുത്തപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കളും കണ്ടെത്തുന്നത് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഒരു ഗവേഷണ ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമാണ്.

കാന്തികക്ഷേത്രമില്ലാതെ അൾട്രാഫാസ്റ്റ് സ്വിച്ചിംഗ് നേടാനുള്ള അവരുടെ കഴിവായിരുന്നു ട്രിനിറ്റി ടീമുകളുടെ വിജയത്തിന്റെ താക്കോൽ. പരമ്പരാഗതമായി ഒരു കാന്തം സ്വിച്ചുചെയ്യുമ്പോൾ മറ്റൊരു കാന്തം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇതിന് ഊർജ്ജത്തിന്റെയും സമയത്തിന്റെയും കാര്യത്തിൽ ചിലവ് വരും. പ്രകാശവുമായുള്ള മെറ്റീരിയലിന്റെ അതുല്യമായ ഇടപെടൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട്, ഒരു താപ പൾസ് ഉപയോഗിച്ചാണ് MRG ഉപയോഗിച്ച് സ്വിച്ചിംഗ് നേടിയത്.

ട്രിനിറ്റി ഗവേഷകരായ ജീൻ ബെസ്ബാസും കാർസ്റ്റൺ റോഡും ഗവേഷണത്തിന്റെ ഒരു വഴി ചർച്ച ചെയ്യുന്നു:

"കാന്തിക വസ്തുലോജിക്കിന് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന മെമ്മറിയാണ് s-ന് സ്വതവേ ഉള്ളത്. ഇതുവരെ, ഒരു 'ലോജിക്കൽ 0' എന്ന കാന്തിക അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് 'ലോജിക്കൽ 1' എന്നതിലേക്ക് മാറുന്നത് വളരെ ഊർജ്ജദാഹമുള്ളതും വളരെ മന്ദഗതിയിലുള്ളതുമാണ്. 0.1 പിക്കോസെക്കൻഡുകൾക്കുള്ളിൽ ഒരു അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് MRG മാറ്റാൻ കഴിയുമെന്നും, നിർണായകമായി രണ്ടാമത്തെ സ്വിച്ച് 10 പിക്കോസെക്കൻഡുകൾ മാത്രമേ പിന്തുടരാൻ കഴിയൂ എന്നും കാണിച്ചുകൊണ്ട് ഞങ്ങളുടെ ഗവേഷണം വേഗതയെ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്നു, ഇത് മുമ്പ് നിരീക്ഷിച്ചതിനേക്കാൾ ~ 100 ഗിഗാഹെർട്സ് എന്ന പ്രവർത്തന ആവൃത്തിക്ക് തുല്യമാണ് - മുമ്പ് നിരീക്ഷിച്ചതിനേക്കാൾ വേഗത്തിൽ.

"ഇതുവരെ കൈവരിക്കാനാകാത്ത സമയക്രമങ്ങളിൽ പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് കാന്തികതയെയും പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് കാന്തികതയെയും നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിൽ പ്രകാശവും സ്പിന്നും ഫലപ്രദമായി സംയോജിപ്പിക്കാനുള്ള ഞങ്ങളുടെ എംആർജിയുടെ പ്രത്യേക കഴിവിനെ ഈ കണ്ടെത്തൽ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു."

ട്രിനിറ്റി സ്കൂൾ ഓഫ് ഫിസിക്സിലെയും CRANN ലെയും പ്രൊഫസർ മൈക്കൽ കോയ് തന്റെ ടീമിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ച് അഭിപ്രായപ്പെട്ടു, “2014 ൽ ഞാനും എന്റെ ടീമും മാംഗനീസ്, റുഥേനിയം, ഗാലിയം എന്നിവയുടെ ഒരു പുതിയ അലോയ്, MRG എന്നറിയപ്പെടുന്നതായി ആദ്യമായി പ്രഖ്യാപിച്ചപ്പോൾ, ആ വസ്തുവിന് ഈ ശ്രദ്ധേയമായ കാന്തിക-ഒപ്റ്റിക്കൽ സാധ്യതയുണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ ഒരിക്കലും സംശയിച്ചിരുന്നില്ല.

"പ്രകാശത്തെയും കാന്തികതയെയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പുതിയ ഉപകരണ ആശയങ്ങളിലേക്ക് ഈ പ്രദർശനം നയിക്കും, ഇത് വളരെയധികം വേഗതയും ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയും പ്രയോജനപ്പെടുത്താം, ഒരുപക്ഷേ ഒടുവിൽ സംയോജിത മെമ്മറിയും ലോജിക് പ്രവർത്തനക്ഷമതയും ഉള്ള ഒരൊറ്റ സാർവത്രിക ഉപകരണം യാഥാർത്ഥ്യമാക്കാം. ഇത് ഒരു വലിയ വെല്ലുവിളിയാണ്, പക്ഷേ അത് സാധ്യമാക്കുന്ന ഒരു മെറ്റീരിയൽ ഞങ്ങൾ കാണിച്ചുതന്നു. ഞങ്ങളുടെ ജോലി തുടരുന്നതിന് ധനസഹായവും വ്യവസായ സഹകരണവും ഉറപ്പാക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു."