Para panalungtik di CRANN (Pusat Panalungtikan ngeunaan Nanostruktur Adaptif sareng Nanodevices), sareng Sakola Fisika di Trinity College Dublin, dinten ieu ngumumkeun yén abahan magnétanu dikembangkeun di Pusat nunjukkeun switching magnét panggancangna anu kantos kacatet.
Tim ieu nganggo sistem laser femtosecond di Laboratorium Panalungtikan Photonics di CRANN pikeun ngaganti teras ngaganti deui orientasi magnét bahanna dina triliun detik, genep kali langkung gancang tibatan rékor sateuacana, sareng saratus kali langkung gancang tibatan kecepatan jam komputer pribadi.
Panemuan ieu nunjukkeun poténsi bahan pikeun generasi anyar komputer ultra-gancang anu hemat énergi sareng sistem panyimpenan data.
Para panalungtik ngahontal kecepatan switching anu teu acan pernah aya dina logam campuran anu disebut MRG, anu mimiti disintésis ku grup éta dina taun 2014 tina mangan, rutenium, sareng galium. Dina ékspérimén éta, tim éta ngahasilkeun pilem ipis MRG ku semburan cahaya laser beureum, anu ngahasilkeun megawatt kakuatan dina waktu kurang ti samiliar detik.
Transfer panas ngarobah orientasi magnét MRG. Butuh sapersapuluh pikodetik anu gancang pisan pikeun ngahontal parobahan munggaran ieu (1 ps = sapersapuluh triliun detik). Tapi, anu langkung penting, tim mendakan yén aranjeunna tiasa ngarobih orientasi deui 10 triliun detik saatosna. Ieu mangrupikeun panggantian orientasi magnét anu panggancangna anu kantos dititénan.
Hasilna dipedalkeun minggu ieu dina jurnal fisika terkemuka, Physical Review Letters.
Kapanggihna ieu tiasa muka jalan anyar pikeun komputasi sareng téknologi informasi anu inovatif, kumargi pentingnabahan magnéts dina industri ieu. Disumputkeun dina seueur alat éléktronik urang, ogé di pusat data skala ageung di jantung internét, bahan magnét maca sareng nyimpen data. Ledakan inpormasi ayeuna ngahasilkeun langkung seueur data sareng ngonsumsi langkung seueur énergi tibatan sateuacanna. Milarian cara énggal anu efisien énergi pikeun ngamanipulasi data, sareng bahan anu cocog, mangrupikeun preokupasi panalungtikan di sakumna dunya.
Konci kasuksésan tim Trinity nyaéta kamampuan maranéhna pikeun ngahontal switching ultra gancang tanpa aya médan magnét. Switching magnet tradisional ngagunakeun magnet séjén, anu hargana mahal boh dina hal énergi boh waktu. Ku MRG, switching kahontal ku pulsa panas, ngamangpaatkeun interaksi unik bahan sareng cahaya.
Para panalungtik Trinity Jean Besbas sareng Karsten Rode ngabahas salah sahiji cara panalungtikan ieu:
"Bahan magnétSacara inheren, urang sadayana gaduh mémori anu tiasa dianggo pikeun logika. Dugi ka ayeuna, pindah ti hiji kaayaan magnét 'logis 0,' ka 'logis 1,' anu sanés parantos haus énergi sareng laun teuing. Panalungtikan kami ngabahas kecepatan ku nunjukkeun yén urang tiasa ngalih MRG ti hiji kaayaan ka kaayaan anu sanés dina 0,1 pikodetik sareng anu penting nyaéta saklar kadua ngan ukur tiasa nuturkeun 10 pikodetik saatosna, anu saluyu sareng frékuénsi operasional ~ 100 gigahertz — langkung gancang tibatan naon waé anu dititénan sateuacanna.
"Panemuan ieu nyorot kamampuan khusus MRG urang pikeun sacara efektif ngahijikeun cahaya sareng puteran supados urang tiasa ngontrol magnétisme sareng cahaya sareng cahaya sareng magnétisme dina skala waktos anu teu tiasa kahontal dugi ka ayeuna."
Ngoméntaran padamelan timna, Profesor Michael Coey, Sakola Fisika Trinity sareng CRANN, nyarios, "Dina taun 2014 nalika tim kuring sareng kuring mimiti ngumumkeun yén kami parantos nyiptakeun paduan mangan, rutenium sareng galium anu énggal, anu katelah MRG, kami henteu pernah curiga yén bahan éta ngagaduhan poténsi magneto-optik anu luar biasa ieu.
"Démonstrasi ieu bakal ngarah kana konsép alat anyar dumasar kana cahaya sareng magnétisme anu tiasa nguntungkeun tina paningkatan kecepatan sareng efisiensi énergi anu ageung, panginten pamustunganana ngawujudkeun hiji alat universal kalayan fungsi mémori sareng logika anu digabungkeun. Éta mangrupikeun tantangan anu ageung, tapi kami parantos nunjukkeun bahan anu tiasa ngajantenkeun éta mungkin. Kami ngarepkeun tiasa ngamankeun dana sareng kolaborasi industri pikeun ngudag padamelan kami."
Waktos posting: Méi-05-2021