• haberler

3 boyutlu manyetik nanoyapılardaki çığır açan buluş, günümüz bilgisayarlarını dönüştürebilir

Bilim insanları, enerjiyi kullanan güçlü cihazların yaratılmasına doğru bir adım attılar.manyetik Spin-buz olarak bilinen bir malzemenin ilk üç boyutlu kopyasını oluşturarak şarj edin.

Spin buz malzemeleri, bir mıknatısın tek kutbu gibi davranan sözde kusurlara sahip oldukları için son derece sıra dışıdır.

Manyetik monopoller olarak da bilinen bu tek kutuplu mıknatıslar doğada bulunmaz; her manyetik malzeme ikiye kesildiğinde her zaman kuzey ve güney kutbu olan yeni bir mıknatıs ortaya çıkar.

Onlarca yıldır bilim insanları doğal olarak oluşan canlıların kanıtlarını bulmak için her yeri aradılar.manyetik Tekelciler, doğanın temel kuvvetlerini nihayet her şeyin teorisi olarak adlandırılan bir çatı altında toplayıp, tüm fiziği tek bir çatı altında toplamayı umuyorlardı.

Ancak son yıllarda fizikçiler iki boyutlu spin-buz malzemeleri yaratarak manyetik monopolün yapay versiyonlarını üretmeyi başardılar.

Bu yapılar bugüne kadar manyetik bir monopolün varlığını başarıyla kanıtladı, ancak malzeme tek bir düzleme hapsedildiğinde aynı fiziği elde etmek imkansız. Nitekim, spin-buz kafesinin kendine özgü üç boyutlu geometrisi, bu kafesin, manyetik alanı taklit eden küçük yapılar oluşturma konusundaki sıra dışı yeteneğinin anahtarıdır.manyetiktekel.

Nature Communications'da bugün yayımlanan yeni bir çalışmada, Cardiff Üniversitesi'ndeki bilim insanlarının liderliğindeki bir ekip, gelişmiş bir 3D baskı ve işleme yöntemi kullanarak spin-buz malzemesinin ilk 3D kopyasını üretti.

Ekip, 3 boyutlu baskı teknolojisinin yapay spin-buzun geometrisini özelleştirmelerine olanak sağladığını, bu sayede manyetik monopollerin sistemlerde oluşturulma ve hareket ettirilme biçimini kontrol edebileceklerini söylüyor.

Mini monopol mıknatısların 3 boyutlu olarak manipüle edilebilmesinin, gelişmiş bilgisayar depolama alanından insan beyninin sinir yapısını taklit eden 3 boyutlu bilgisayar ağlarının oluşturulmasına kadar bir dizi uygulamanın önünü açabileceğini söylüyorlar.

Cardiff Üniversitesi Fizik ve Astronomi Fakültesi'nden başyazar Dr. Sam Ladak, "Bilim insanları 10 yılı aşkın süredir iki boyutlu yapay spin-buz oluşturuyor ve inceliyor. Bu tür sistemleri üç boyuta genişleterek, spin-buz monopol fiziğinin çok daha doğru bir temsilini elde ediyor ve yüzeylerin etkisini inceleyebiliyoruz," dedi.

"Bu, herhangi birinin tasarım yoluyla, nanometre ölçeğinde bir spin-buzun tam 3 boyutlu bir kopyasını yaratabildiği ilk sefer."

Yapay spin-buz, küçük nanotellerin bir kafes yapısı içinde dört katman halinde istiflendiği ve toplamda bir insan saçının genişliğinden daha küçük ölçülere sahip olan son teknoloji 3 boyutlu nanofabrikasyon teknikleri kullanılarak oluşturuldu.

Daha sonra manyetizmaya duyarlı manyetik kuvvet mikroskobu olarak bilinen özel bir mikroskopi türü kullanılarak cihazda bulunan manyetik yükler görselleştirildi ve bu sayede ekip, tek kutuplu mıknatısların 3 boyutlu yapı üzerindeki hareketini izleyebildi.

Dr. Ladak, “Çalışmamız, nanometre ölçeğindeki 3 boyutlu baskı teknolojilerinin, kimya yoluyla sentezlenen malzemeleri taklit etmek için kullanılabileceğini göstermesi açısından önemli” diye konuştu.

“Sonuç olarak bu çalışma, yapay bir kafesin 3 boyutlu geometrisini kontrol ederek malzeme özelliklerinin ayarlandığı yeni manyetik metamalzemeler üretmenin bir yolunu sağlayabilir.

"Sabit disk sürücüsü veya manyetik rastgele erişimli bellek aygıtları gibi manyetik depolama aygıtları, bu atılımdan büyük ölçüde etkilenebilecek bir diğer alandır. Mevcut aygıtlar mevcut üç boyuttan yalnızca ikisini kullandığından, depolanabilecek bilgi miktarı sınırlıdır. Tek kutuplar, manyetik alan kullanılarak 3B kafes etrafında hareket ettirilebildiğinden, manyetik yüke dayalı gerçek bir 3B depolama aygıtı oluşturmak mümkün olabilir."


Gönderim zamanı: 28 Mayıs 2021