مقناطیسی مواد انتہائی تیز رفتار سوئچنگ ریکارڈ کو توڑ دیتا ہے۔

CRANN کے محققین (The Center for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices)، اور Trinity College Dublin کے سکول آف فزکس نے آج اعلان کیا کہ ایکمقناطیسی موادمرکز میں تیار کیا گیا اب تک ریکارڈ کی گئی تیز ترین مقناطیسی سوئچنگ کا مظاہرہ کرتا ہے۔

ٹیم نے CRANN میں فوٹوونکس ریسرچ لیبارٹری میں فیمٹوسیکنڈ لیزر سسٹمز کا استعمال کیا اور پھر اپنے مواد کی مقناطیسی واقفیت کو ایک سیکنڈ کے ٹریلینویں حصے میں تبدیل کیا، پچھلے ریکارڈ سے چھ گنا تیز، اور گھڑی کی رفتار سے سو گنا تیز۔ ایک ذاتی کمپیوٹر.

یہ دریافت توانائی کی بچت کرنے والے انتہائی تیز رفتار کمپیوٹرز اور ڈیٹا اسٹوریج سسٹمز کی نئی نسل کے لیے مواد کی صلاحیت کو ظاہر کرتی ہے۔

محققین نے ایم آر جی نامی مرکب میں اپنی بے مثال سوئچنگ کی رفتار حاصل کی، جو پہلی بار 2014 میں گروپ کی طرف سے مینگنیج، روتھینیم اور گیلیم سے ترکیب کی گئی تھی۔تجربے میں، ٹیم نے MRG کی پتلی فلموں کو سرخ لیزر لائٹ کے ساتھ مارا، جس سے ایک سیکنڈ کے ایک اربویں حصے سے بھی کم وقت میں میگاواٹ بجلی فراہم کی گئی۔

گرمی کی منتقلی MRG کی مقناطیسی واقفیت کو تبدیل کرتی ہے۔اس پہلی تبدیلی (1 پی ایس = ایک سیکنڈ کا ایک ٹریلینواں حصہ) حاصل کرنے میں ایک پکوسیکنڈ کا ناقابل تصور تیزی سے دسواں حصہ لگتا ہے۔لیکن، زیادہ اہم بات، ٹیم نے دریافت کیا کہ وہ ایک سیکنڈ کے 10 ٹریلینویں حصے کے بعد دوبارہ واقفیت کو تبدیل کر سکتے ہیں۔یہ اب تک مشاہدہ کیے گئے مقناطیس کی سمت بندی کی سب سے تیز ری سوئچنگ ہے۔

ان کے نتائج اس ہفتے طبیعیات کے معروف جریدے، فزیکل ریویو لیٹرز میں شائع کیے گئے ہیں۔

کی اہمیت کے پیش نظر یہ دریافت جدید کمپیوٹنگ اور انفارمیشن ٹیکنالوجی کے لیے نئی راہیں کھول سکتی ہے۔مقناطیسی مواداس صنعت میں ہے.ہمارے بہت سے الیکٹرانک آلات کے ساتھ ساتھ انٹرنیٹ کے مرکز میں بڑے پیمانے پر ڈیٹا سینٹرز میں چھپے ہوئے مقناطیسی مواد ڈیٹا کو پڑھتے اور اسٹور کرتے ہیں۔موجودہ معلومات کا دھماکہ زیادہ ڈیٹا تیار کرتا ہے اور پہلے سے کہیں زیادہ توانائی استعمال کرتا ہے۔ڈیٹا میں ہیرا پھیری کے نئے توانائی کے موثر طریقے تلاش کرنا، اور مواد کو مماثل بنانے کے لیے، دنیا بھر میں تحقیق کی ایک مصروفیت ہے۔

تثلیث کی ٹیموں کی کامیابی کی کلید ان کی کسی مقناطیسی فیلڈ کے بغیر انتہائی تیز رفتار سوئچنگ حاصل کرنے کی صلاحیت تھی۔مقناطیس کے روایتی سوئچنگ میں دوسرا مقناطیس استعمال ہوتا ہے، جو توانائی اور وقت دونوں کے لحاظ سے قیمت پر آتا ہے۔MRG کے ساتھ سوئچنگ کو حرارت کی نبض کے ساتھ حاصل کیا گیا، روشنی کے ساتھ مواد کے منفرد تعامل کا استعمال کرتے ہوئے۔

تثلیث کے محققین جین بیسباس اور کارسٹن روڈ تحقیق کے ایک پہلو پر تبادلہ خیال کرتے ہیں:

"مقناطیسی موادs میں فطری طور پر میموری ہے جو منطق کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔اب تک، ایک مقناطیسی حالت 'منطقی 0' سے دوسری 'منطقی 1' میں تبدیل ہونا بہت زیادہ توانائی کی بھوک اور بہت سست رہا ہے۔ہماری تحقیق یہ دکھا کر رفتار کا پتہ دیتی ہے کہ ہم MRG کو ایک حالت سے دوسری حالت میں 0.1 picosecons میں تبدیل کر سکتے ہیں اور اہم بات یہ ہے کہ دوسرا سوئچ صرف 10 picoseconds بعد ہی چل سکتا ہے، جو کہ ~ 100 gigahertz کی آپریشنل فریکوئنسی کے مطابق ہے۔

"یہ دریافت ہمارے MRG کی روشنی اور گھماؤ کو مؤثر طریقے سے جوڑنے کی خصوصی صلاحیت کو اجاگر کرتی ہے تاکہ ہم اب تک ناقابل حصول ٹائم اسکیلز پر روشنی اور روشنی کے ساتھ مقناطیسیت کو کنٹرول کر سکیں۔"

اپنی ٹیم کے کام پر تبصرہ کرتے ہوئے، پروفیسر مائیکل کوئے، ٹرنٹی سکول آف فزکس اور CRANN نے کہا، "2014 میں جب میں اور میری ٹیم نے پہلی بار یہ اعلان کیا کہ ہم نے مینگنیج، روتھینیم اور گیلیم کا ایک بالکل نیا مرکب بنایا ہے، جسے MRG کہا جاتا ہے، ہم نے کبھی بھی ایسا نہیں کیا۔ مشتبہ مواد میں یہ قابل ذکر مقناطیسی نظری صلاحیت ہے۔

"یہ مظاہرہ روشنی اور مقناطیسیت پر مبنی نئے آلات کے تصورات کی طرف لے جائے گا جو بہت زیادہ رفتار اور توانائی کی کارکردگی سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں، شاید بالآخر مشترکہ میموری اور منطقی فعالیت کے ساتھ ایک واحد عالمگیر آلہ کا احساس ہو گا۔یہ ایک بہت بڑا چیلنج ہے، لیکن ہم نے ایک ایسا مواد دکھایا ہے جو اسے ممکن بنا سکتا ہے۔ہم اپنے کام کو آگے بڑھانے کے لیے فنڈنگ ​​اور صنعت کے تعاون کو محفوظ بنانے کی امید کرتے ہیں۔