అయస్కాంత పదార్థం సూపర్-ఫాస్ట్ స్విచింగ్ రికార్డును బద్దలు కొట్టింది

CRANN (ది సెంటర్ ఫర్ రీసెర్చ్ ఆన్ అడాప్టివ్ నానోస్ట్రక్చర్స్ అండ్ నానోడివైసెస్) మరియు ట్రినిటీ కాలేజ్ డబ్లిన్‌లోని స్కూల్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ పరిశోధకులు ఈరోజు ప్రకటించారు aఅయస్కాంత పదార్థంకేంద్రంలో అభివృద్ధి చేయబడినది ఇప్పటివరకు నమోదైన వేగవంతమైన అయస్కాంత స్విచింగ్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది.

ఈ బృందం CRANN లోని ఫోటోనిక్స్ రీసెర్చ్ లాబొరేటరీలోని ఫెమ్టోసెకండ్ లేజర్ వ్యవస్థలను ఉపయోగించి వారి పదార్థం యొక్క అయస్కాంత ధోరణిని సెకనులో ట్రిలియన్ల వంతులో మార్చింది, ఇది మునుపటి రికార్డు కంటే ఆరు రెట్లు వేగంగా మరియు వ్యక్తిగత కంప్యూటర్ యొక్క గడియార వేగం కంటే వంద రెట్లు వేగంగా ఉంది.

ఈ ఆవిష్కరణ కొత్త తరం శక్తి సామర్థ్యం గల అల్ట్రా-ఫాస్ట్ కంప్యూటర్లు మరియు డేటా నిల్వ వ్యవస్థలకు ఈ పదార్థం యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

పరిశోధకులు MRG అనే మిశ్రమంలో అపూర్వమైన మార్పిడి వేగాన్ని సాధించారు, దీనిని 2014లో మాంగనీస్, రుథేనియం మరియు గాలియం నుండి ఈ బృందం మొదటిసారిగా సంశ్లేషణ చేసింది. ఈ ప్రయోగంలో, బృందం MRG యొక్క సన్నని ఫిల్మ్‌లను ఎరుపు లేజర్ కాంతి విస్ఫోటనాలతో తాకింది, సెకనులో బిలియన్ వంతు కంటే తక్కువ సమయంలో మెగావాట్ల శక్తిని అందించింది.

ఉష్ణ బదిలీ MRG యొక్క అయస్కాంత విన్యాసాన్ని మారుస్తుంది. ఈ మొదటి మార్పును సాధించడానికి ఊహించలేనంత వేగంగా పికోసెకండ్‌లో పదవ వంతు పడుతుంది (1 ps = సెకనులో ఒక ట్రిలియన్ వంతు). కానీ, మరింత ముఖ్యంగా, 10 ట్రిలియన్ వంతు సెకను తర్వాత వారు విన్యాసాన్ని తిరిగి మార్చగలరని బృందం కనుగొంది. ఇది ఇప్పటివరకు గమనించిన అయస్కాంత విన్యాసాన్ని అత్యంత వేగంగా తిరిగి మార్చడం.

వారి ఫలితాలు ఈ వారం ప్రముఖ భౌతిక శాస్త్ర పత్రిక ఫిజికల్ రివ్యూ లెటర్స్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి.

ఈ ఆవిష్కరణ వినూత్న కంప్యూటింగ్ మరియు సమాచార సాంకేతికతకు కొత్త మార్గాలను తెరవగలదు, దీని ప్రాముఖ్యతను బట్టిఅయస్కాంత పదార్థంఈ పరిశ్రమలో లు. మన అనేక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో, అలాగే ఇంటర్నెట్ మధ్యలో ఉన్న పెద్ద-స్థాయి డేటా సెంటర్లలో దాగి ఉన్న అయస్కాంత పదార్థాలు డేటాను చదివి నిల్వ చేస్తాయి. ప్రస్తుత సమాచార విస్ఫోటనం గతంలో కంటే ఎక్కువ డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు ఎక్కువ శక్తిని వినియోగిస్తుంది. డేటాను మార్చడానికి కొత్త శక్తి-సమర్థవంతమైన మార్గాలను మరియు సరిపోల్చడానికి పదార్థాలను కనుగొనడం అనేది ప్రపంచవ్యాప్తంగా పరిశోధనా ప్రాధాన్యత.

ట్రినిటీ జట్ల విజయానికి కీలకం ఏమిటంటే, ఎటువంటి అయస్కాంత క్షేత్రం లేకుండా అల్ట్రాఫాస్ట్ స్విచింగ్‌ను సాధించగల సామర్థ్యం. సాంప్రదాయకంగా అయస్కాంతం యొక్క మార్పిడి మరొక అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది శక్తి మరియు సమయం రెండింటి పరంగా ఖర్చుతో కూడుకున్నది. MRGతో, కాంతితో పదార్థం యొక్క ప్రత్యేకమైన పరస్పర చర్యను ఉపయోగించుకుని, వేడి పల్స్‌తో స్విచింగ్ సాధించబడింది.

ట్రినిటీ పరిశోధకులు జీన్ బెస్బాస్ మరియు కార్స్టెన్ రోడ్ పరిశోధన యొక్క ఒక మార్గాన్ని చర్చిస్తున్నారు:

"అయస్కాంత పదార్థంలు అంతర్గతంగా తర్కానికి ఉపయోగపడే మెమరీని కలిగి ఉంటాయి. ఇప్పటివరకు, ఒక అయస్కాంత స్థితి 'లాజికల్ 0' నుండి మరొక 'లాజికల్ 1' కు మారడం చాలా శక్తి-ఆకలితో మరియు చాలా నెమ్మదిగా ఉంది. MRG ని 0.1 పికోసెకన్లలో ఒక స్థితి నుండి మరొక స్థితికి మార్చగలమని మరియు ముఖ్యంగా రెండవ స్విచ్ 10 పికోసెకన్ల తర్వాత మాత్రమే అనుసరించగలదని చూపించడం ద్వారా మా పరిశోధన వేగాన్ని సూచిస్తుంది, ఇది ~ 100 గిగాహెర్ట్జ్ యొక్క కార్యాచరణ ఫ్రీక్వెన్సీకి అనుగుణంగా ఉంటుంది - ఇది గతంలో గమనించిన దానికంటే వేగంగా ఉంటుంది.

"ఈ ఆవిష్కరణ మా MRG యొక్క ప్రత్యేక సామర్థ్యాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది, తద్వారా కాంతితో అయస్కాంతత్వాన్ని మరియు ఇప్పటివరకు సాధించలేని సమయ ప్రమాణాలపై కాంతితో అయస్కాంతత్వాన్ని నియంత్రించవచ్చు."

తన బృందం చేసిన పని గురించి వ్యాఖ్యానిస్తూ, ట్రినిటీ స్కూల్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ మరియు CRANN ప్రొఫెసర్ మైఖేల్ కోయ్ ఇలా అన్నారు, “2014లో నేను మరియు నా బృందం MRG అని పిలువబడే మాంగనీస్, రుథేనియం మరియు గాలియం యొక్క పూర్తిగా కొత్త మిశ్రమాన్ని సృష్టించామని ప్రకటించినప్పుడు, ఆ పదార్థానికి ఈ అద్భుతమైన మాగ్నెటో-ఆప్టికల్ సామర్థ్యం ఉందని మేము ఎప్పుడూ అనుమానించలేదు.

"ఈ ప్రదర్శన కాంతి మరియు అయస్కాంతత్వం ఆధారంగా కొత్త పరికర భావనలకు దారి తీస్తుంది, ఇది వేగం మరియు శక్తి సామర్థ్యంలో గణనీయమైన పెరుగుదల నుండి ప్రయోజనం పొందవచ్చు, బహుశా చివరికి మిశ్రమ మెమరీ మరియు లాజిక్ కార్యాచరణతో ఒకే సార్వత్రిక పరికరాన్ని గ్రహించవచ్చు. ఇది చాలా పెద్ద సవాలు, కానీ దానిని సాధ్యం చేసే పదార్థాన్ని మేము చూపించాము. మా పనిని కొనసాగించడానికి నిధులు మరియు పరిశ్రమ సహకారాన్ని పొందాలని మేము ఆశిస్తున్నాము."