Watafiti katika CRANN (Kituo cha Utafiti kuhusu Miundo Midogo na Nano Inayoweza Kubadilika), na Shule ya Fizikia katika Chuo cha Trinity Dublin, leo wametangaza kwambanyenzo ya sumakuiliyotengenezwa katika Kituo inaonyesha ubadilishaji wa sumaku wa kasi zaidi kuwahi kurekodiwa.
Timu hiyo ilitumia mifumo ya leza ya femtosecond katika Maabara ya Utafiti ya Photonics huko CRANN kubadili na kisha kubadili tena mwelekeo wa sumaku wa nyenzo zao katika trilioni moja ya sekunde, mara sita haraka kuliko rekodi ya awali, na mara mia haraka kuliko kasi ya saa ya kompyuta binafsi.
Ugunduzi huu unaonyesha uwezo wa nyenzo hii kwa kizazi kipya cha kompyuta na mifumo ya kuhifadhi data yenye ufanisi mkubwa wa nishati.
Watafiti walifikia kasi yao isiyo ya kawaida ya kubadili katika aloi inayoitwa MRG, iliyotengenezwa kwa mara ya kwanza na kundi hilo mwaka wa 2014 kutoka kwa manganese, ruthenium na gallium. Katika jaribio hilo, timu hiyo ilifikia filamu nyembamba za MRG kwa milipuko ya mwanga mwekundu wa leza, ikitoa megawati za nguvu kwa chini ya theluthi moja ya sekunde.
Uhamisho wa joto hubadilisha mwelekeo wa sumaku wa MRG. Inachukua sehemu ya kumi ya picosecond ya kasi isiyofikirika ili kufikia mabadiliko haya ya kwanza (1 ps = theluthi moja ya sekunde). Lakini, muhimu zaidi, timu iligundua kuwa inaweza kubadilisha mwelekeo huo tena theluthi 10 za sekunde baadaye. Huu ni ubadilishaji wa haraka zaidi wa mwelekeo wa sumaku kuwahi kuonekana.
Matokeo yao yamechapishwa wiki hii katika jarida kuu la fizikia, Physical Review Letters.
Ugunduzi huo unaweza kufungua njia mpya za teknolojia bunifu ya kompyuta na habari, kutokana na umuhimu wanyenzo ya sumakukatika tasnia hii. Zikiwa zimefichwa katika vifaa vyetu vingi vya kielektroniki, na pia katika vituo vikubwa vya data katikati ya mtandao, nyenzo za sumaku husoma na kuhifadhi data. Mlipuko wa sasa wa taarifa hutoa data zaidi na hutumia nishati zaidi kuliko hapo awali. Kupata njia mpya za kutumia nishati kwa ufanisi ili kudhibiti data, na nyenzo zinazolingana, ni jambo linalowajibisha utafiti duniani kote.
Ufunguo wa mafanikio ya timu za Trinity ulikuwa uwezo wao wa kufikia ubadilishaji wa kasi ya juu bila uwanja wowote wa sumaku. Ubadilishaji wa sumaku wa kitamaduni hutumia sumaku nyingine, ambayo huja kwa gharama kwa upande wa nishati na wakati. Kwa MRG ubadilishaji huo ulipatikana kwa mpigo wa joto, kwa kutumia mwingiliano wa kipekee wa nyenzo na mwanga.
Watafiti wa Utatu Jean Besbas na Karsten Rode wanajadili njia moja ya utafiti:
"Nyenzo ya sumakuKwa asili, s zina kumbukumbu ambayo inaweza kutumika kwa mantiki. Hadi sasa, kubadili kutoka hali moja ya sumaku 'mantiki 0,' hadi nyingine 'mantiki 1,' kumekuwa kukitumia nishati nyingi na polepole sana. Utafiti wetu unashughulikia kasi kwa kuonyesha kwamba tunaweza kubadilisha MRG kutoka hali moja hadi nyingine katika pikosekunde 0.1 na muhimu zaidi kwamba swichi ya pili inaweza kufuata pikosekunde 10 tu baadaye, sambamba na masafa ya uendeshaji ya ~ gigahertz 100—haraka zaidi kuliko kitu chochote kilichoonekana hapo awali.
"Ugunduzi huu unaangazia uwezo maalum wa MRG yetu kuunganisha mwanga na kuzunguka kwa ufanisi ili tuweze kudhibiti sumaku na mwanga na mwanga na sumaku katika mizani ya muda ambayo hadi sasa haingeweza kufikiwa."
Akitoa maoni kuhusu kazi ya timu yake, Profesa Michael Coey, Shule ya Fizikia ya Trinity na CRANN, alisema, “Mnamo 2014 wakati mimi na timu yangu tulipotangaza kwa mara ya kwanza kwamba tumeunda aloi mpya kabisa ya manganese, ruthenium na gallium, inayojulikana kama MRG, hatukushuku kamwe kwamba nyenzo hiyo ilikuwa na uwezo huu wa ajabu wa sumaku-macho.
"Maonyesho haya yatasababisha dhana mpya za kifaa kulingana na mwanga na sumaku ambazo zinaweza kufaidika na ongezeko kubwa la kasi na ufanisi wa nishati, labda hatimaye kutambua kifaa kimoja cha ulimwengu wote chenye kumbukumbu na utendaji wa mantiki pamoja. Ni changamoto kubwa, lakini tumeonyesha nyenzo ambayo inaweza kuwezesha. Tunatumai kupata ufadhili na ushirikiano wa tasnia ili kuendeleza kazi yetu."
Muda wa chapisho: Mei-05-2021