Ang mga mananaliksik sa CRANN (The Center for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices), at ang School of Physics sa Trinity College Dublin, ay inihayag ngayon na isangmagnetic na materyalna binuo sa Center ay nagpapakita ng pinakamabilis na magnetic switching na naitala kailanman.
Gumamit ang team ng femtosecond laser system sa Photonics Research Laboratory sa CRANN upang lumipat at pagkatapos ay muling ilipat ang magnetic orientation ng kanilang materyal sa trilyonths ng isang segundo, anim na beses na mas mabilis kaysa sa nakaraang record, at isang daang beses na mas mabilis kaysa sa bilis ng orasan ng isang personal na computer.
Ang pagtuklas na ito ay nagpapakita ng potensyal ng materyal para sa isang bagong henerasyon ng mga napakabilis na computer at mga sistema ng pag-iimbak ng data na mahusay sa enerhiya.
Nakamit ng mga mananaliksik ang kanilang walang uliran na bilis ng paglipat sa isang haluang metal na tinatawag na MRG, na unang na-synthesize ng grupo noong 2014 mula sa manganese, ruthenium at gallium.Sa eksperimento, tinamaan ng koponan ang mga manipis na pelikula ng MRG na may mga pagsabog ng pulang ilaw ng laser, na naghahatid ng mga megawatt ng kapangyarihan sa wala pang isang bilyong bahagi ng isang segundo.
Pinapalitan ng heat transfer ang magnetic orientation ng MRG.Kailangan ng isang hindi mailarawang mabilis na ikasampu ng isang picosecond upang makamit ang unang pagbabagong ito (1 ps = isang trilyon ng isang segundo).Ngunit, higit sa lahat, natuklasan ng team na maaari nilang ibalik muli ang oryentasyon pagkalipas ng 10 trilyon ng isang segundo.Ito ang pinakamabilis na muling pagpapalit ng oryentasyon ng magnet na naobserbahan.
Ang kanilang mga resulta ay nai-publish sa linggong ito sa nangungunang physics journal, Physical Review Letters.
Ang pagtuklas ay maaaring magbukas ng mga bagong paraan para sa makabagong computing at information technology, dahil sa kahalagahan ngmagnetic na materyals sa industriyang ito.Nakatago sa marami sa aming mga electronic device, gayundin sa malalaking data center sa gitna ng internet, binabasa at iniimbak ng mga magnetic na materyales ang data.Ang kasalukuyang pagsabog ng impormasyon ay bumubuo ng mas maraming data at kumokonsumo ng mas maraming enerhiya kaysa dati.Ang paghahanap ng mga bagong paraan na matipid sa enerhiya upang manipulahin ang data, at mga materyales upang tumugma, ay isang buong mundo na abala sa pananaliksik.
Ang susi sa tagumpay ng mga koponan ng Trinity ay ang kanilang kakayahang makamit ang ultrafast switching nang walang anumang magnetic field.Ang tradisyonal na paglipat ng isang magnet ay gumagamit ng isa pang magnet, na may halaga sa mga tuntunin ng parehong enerhiya at oras.Sa MRG ang paglipat ay nakamit sa isang pulso ng init, na ginagamit ang natatanging pakikipag-ugnayan ng materyal sa liwanag.
Tinatalakay ng mga mananaliksik ng Trinity na sina Jean Besbas at Karsten Rode ang isang paraan ng pananaliksik:
“Magnetic na materyals likas na may memorya na maaaring magamit para sa lohika.Sa ngayon, ang paglipat mula sa isang magnetic state na 'logical 0,' patungo sa isa pang 'logical 1,' ay masyadong gutom sa enerhiya at masyadong mabagal.Tinutugunan ng aming pananaliksik ang bilis sa pamamagitan ng pagpapakita na maaari naming ilipat ang MRG mula sa isang estado patungo sa isa pa sa loob ng 0.1 picosecond at mahalaga na ang pangalawang switch ay makakasunod lamang ng 10 picoseconds mamaya, na tumutugma sa isang dalas ng pagpapatakbo na ~ 100 gigahertz—mas mabilis kaysa sa anumang naobserbahan dati.
"Ang pagtuklas ay nagha-highlight sa espesyal na kakayahan ng ating MRG na epektibong pagsamahin ang liwanag at pag-ikot upang makontrol natin ang magnetism gamit ang liwanag at liwanag na may magnetism sa mga hindi pa nakakamit na timescale."
Nagkomento sa trabaho ng kanyang koponan, sinabi ni Propesor Michael Coey, Trinity's School of Physics at CRANN, "Noong 2014 nang una kaming mag-anunsyo ng aking koponan na lumikha kami ng isang ganap na bagong haluang metal ng manganese, ruthenium at gallium, na kilala bilang MRG, hindi kami kailanman pinaghihinalaang ang materyal ay may ganitong kahanga-hangang potensyal na magneto-optical.
"Ang demonstrasyon na ito ay hahantong sa mga bagong konsepto ng device batay sa liwanag at magnetism na maaaring makinabang mula sa labis na pagtaas ng bilis at kahusayan ng enerhiya, marahil sa huli ay napagtatanto ang isang unibersal na aparato na may pinagsamang memorya at pag-andar ng lohika.Ito ay isang malaking hamon, ngunit kami ay nagpakita ng isang materyal na maaaring gawin itong posible.Umaasa kami na makakuha ng pagpopondo at pakikipagtulungan sa industriya upang ituloy ang aming trabaho."
Oras ng pag-post: Mayo-05-2021