Studiuesit në CRANN (Qendra për Kërkime mbi Nanostrukturat dhe Nanopajisjet Adaptive) dhe Shkolla e Fizikës në Trinity College Dublin, njoftuan sot se njëmaterial magnetiki zhvilluar në Qendër demonstron ndërrimin magnetik më të shpejtë të regjistruar ndonjëherë.
Ekipi përdori sisteme lazeri femtosekondash në Laboratorin e Kërkimeve Fotonike në CRANN për të ndërruar dhe më pas për të rindërruar orientimin magnetik të materialit të tyre në triliontë të sekondës, gjashtë herë më shpejt se rekordi i mëparshëm dhe njëqind herë më shpejt se shpejtësia e orës së një kompjuteri personal.
Ky zbulim demonstron potencialin e materialit për një brez të ri kompjuterësh ultra të shpejtë dhe me efikasitet energjetik dhe sistemesh të ruajtjes së të dhënave.
Studiuesit arritën shpejtësi të paparë ndërrimi në një aliazh të quajtur MRG, i sintetizuar për herë të parë nga grupi në vitin 2014 nga mangani, ruteniumi dhe galiumi. Në eksperiment, ekipi goditi filma të hollë të MRG me shpërthime drite të kuqe lazeri, duke dhënë megavat energji në më pak se një të miliardtën e sekondës.
Transferimi i nxehtësisë ndryshon orientimin magnetik të MRG-së. Duhet një e dhjeta e pikosekondës në mënyrë të paimagjinueshme e shpejtë për të arritur këtë ndryshim të parë (1 ps = një e trilionta e sekondës). Por, më e rëndësishmja, ekipi zbuloi se mund ta ndryshonin orientimin përsëri 10 të trilionta të sekondës më vonë. Ky është ri-ndërrimi më i shpejtë i orientimit të një magneti i vëzhguar ndonjëherë.
Rezultatet e tyre u botuan këtë javë në revistën kryesore të fizikës, Physical Review Letters.
Zbulimi mund të hapë rrugë të reja për informatikën dhe teknologjinë e informacionit inovative, duke pasur parasysh rëndësinë e...material magnetiknë këtë industri. Të fshehura në shumë nga pajisjet tona elektronike, si dhe në qendrat e të dhënave në shkallë të gjerë në zemër të internetit, materialet magnetike lexojnë dhe ruajnë të dhënat. Shpërthimi aktual i informacionit gjeneron më shumë të dhëna dhe konsumon më shumë energji se kurrë më parë. Gjetja e mënyrave të reja me efikasitet energjetik për të manipuluar të dhënat dhe materialet që përputhen me to, është një preokupim kërkimor në mbarë botën.
Çelësi i suksesit të ekipeve të Trinity ishte aftësia e tyre për të arritur ndërrimin ultra të shpejtë pa asnjë fushë magnetike. Ndërrimi tradicional i një magneti përdor një magnet tjetër, i cili ka një kosto si për sa i përket energjisë ashtu edhe kohës. Me MRG, ndërrimi u arrit me një puls nxehtësie, duke përdorur ndërveprimin unik të materialit me dritën.
Studiuesit e Trinity, Jean Besbas dhe Karsten Rode, diskutojnë një nga rrugët e hulumtimit:
“Material magnetikNë thelb, ato kanë memorie që mund të përdoret për logjikë. Deri më tani, kalimi nga një gjendje magnetike 'logjike 0' në një tjetër 'logjike 1' ka qenë shumë energjik dhe shumë i ngadaltë. Hulumtimi ynë trajton shpejtësinë duke treguar se ne mund ta kalojmë MRG nga një gjendje në një tjetër në 0.1 pikosekonda dhe, më e rëndësishmja, një kalim i dytë mund të vijë vetëm 10 pikosekonda më vonë, që korrespondon me një frekuencë operative prej ~ 100 gigahertz - më shpejt se çdo gjë e vëzhguar më parë.
"Zbulimi nxjerr në pah aftësinë e veçantë të MRG-së sonë për të çiftëzuar në mënyrë efektive dritën dhe spinin në mënyrë që të mund të kontrollojmë magnetizmin me dritën dhe dritën me magnetizëm në afate kohore deri më tani të paarritshme."
Duke komentuar mbi punën e ekipit të tij, Profesor Michael Coey, nga Shkolla e Fizikës Trinity dhe CRANN, tha: “Në vitin 2014, kur unë dhe ekipi im njoftuam për herë të parë se kishim krijuar një aliazh krejtësisht të ri të manganit, ruteniumit dhe galiumit, të njohur si MRG, nuk dyshuam kurrë se materiali kishte këtë potencial të jashtëzakonshëm magneto-optik.”
"Ky demonstrim do të çojë në koncepte të reja pajisjesh të bazuara në dritë dhe magnetizëm që mund të përfitojnë nga shpejtësia dhe efikasiteti i energjisë në rritje të madhe, ndoshta duke realizuar në fund të fundit një pajisje të vetme universale me funksionalitet të kombinuar të memories dhe logjikës. Është një sfidë e madhe, por ne kemi treguar një material që mund ta bëjë të mundur. Shpresojmë të sigurojmë fonde dhe bashkëpunim industrial për të vazhduar punën tonë."
Koha e postimit: 05 Maj 2021