Τομαγνητικόυλικόκαταρρίπτειτορεκόρεξαιρετικάγρήγορηςεναλλαγής

ΕρευνητέςστοCRANN(自适应研究中心纳米结构和Nanodevices)καιστ学校物理σοττ三一学院οουΔουβλίνου,ανακοίνωσανσήμεραότιέναμαγνητικόυλικόπουαναπτύχθηκεστοΚέντροεπιδεικνύειτηνταχύτερημαγνητικήμεταγωγήπουέχεικαταγραφείποτέ。

Ηομάδαχρησιμοποίησεσυστήματαλέιζερ飞秒στσο光子学研究实验室τοCRANNγιανααλλάξουνκαιστησυνέχειανααλλάξουνξανάτονμαγνητικόπροσανατολισμότουυλικούτουςσετρισεκατομμυριοστάτουδευτερολέπτου,έξιφορέςταχύτερααπότοπροηγούμενορεκόρκαιεκατόφορέςπιογρήγορααπότηνταχύτητατουρολογιούτουένανπροσωπικόυπολογιστή。

Αυτήηανακάλυψηκαταδεικνύειτιςδυνατότητεςτουυλικούγιαμιανέαγενιάενεργειακάαποδοτικώνεξαιρετικάγρήγορωνυπολογιστώνκαισυστημάτωναποθήκευσηςδεδομένων。

Οιερευνητέςπέτυχαντιςάνευπροηγουμένουταχύτητεςμεταγωγήςσεένακράμαπουονομάζεται著,τοοποίοσυντέθηκεγιαπρώτηφοράαπότηνομάδατα2014οπόμαγγάνιο,ρουθήνιοκαιγάλλιο。Στοπείραμα,ηομάδαχτύπησελεπτέςμεμβράνες著μεεκρήξειςκόκκινουφωτόςλέιζερ,παρέχονταςμεγαβάτισχύοςσελιγότεροαπότοέναδισεκατομμυριοστότουδευτερολέπτου。

Ημεταφοράθερμότηταςαλλάζειτονμαγνητικόπροσανατολισμότου著。Χρειάζεταιένααφάντασταγρήγοροδέκατοτου微微秒γιαναεπιτευχθείαυτήηπρώτηαλλαγή(1 ps =ένατρισεκατομμυριοστότουδευτερολέπτου)。Αλλά,τοπιοσημαντικό,ηομάδαανακάλυψεότιθαμπορούσαννααλλάξουντονπροσανατολισμόξανά10τρισεκατομμυριοστάτουδευτερολέπτουαργότερα。Αυτήείναιηταχύτερηαλλαγήτουπροσανατολισμούενόςμαγνήτηπουέχειπαρατηρηθείποτέ。

Τααποτελέσματάτουςδημοσιεύονταιαυτήτηνεβδομάδαστοκορυφαίοπεριοδικόφυσικής,物理评论快报。

Ηανακάλυψηθαμπορούσεναανοίξεινέουςδρόμουςγιακαινοτόμουςυπολογιστέςκαιτεχνολογίαπληροφοριών,δεδομένηςτηςσημασίαςτωνμαγνητικώνυλικώνσεαυτόντονκλάδο。Κρυμμένασεπολλέςαπότιςηλεκτρονικέςσυσκευέςμας,καθώςκαιστακέντραδεδομένωνμεγάληςκλίμακαςστηνκαρδιάτουΔιαδικτύου,μαγνητικάυλικάδιαβάζουνκαιαποθηκεύουνταδεδομένα。Ητρέχουσαέκρηξηπληροφοριώνπαράγειπερισσότεραδεδομένακαικαταναλώνειπερισσότερηενέργειααπόποτέ。Ηεύρεσηνέωνενεργειακάαποδοτικώντρόπωνχειρισμούδεδομένωνκαιαντιστοίχισηςυλικώνείναιμιαπαγκόσμιαερευνητικήενασχόληση。

Τοκλειδίγιατηνεπιτυχίατωνομάδων三一ήτανηικανότητάτουςναεπιτύχουντηνεξαιρετικάγρήγορηεναλλαγήχωρίςμαγνητικόπεδίο。Ηπαραδοσιακήεναλλαγήενόςμαγνήτηχρησιμοποιείένανάλλομαγνήτη,οοποίοςέχεικόστοςτόσοαπόάποψηενέργειαςόσοκαιχρόνου。Μετο著ηεναλλαγήεπιτεύχθηκεμεπαλμόθερμότητας,κάνονταςχρήσητηςμοναδικήςαλληλεπίδρασηςτουυλικούμετοφως。

Οιερευνητέςτου三一Jean BesbasκαιKarsten骑συζητούνμιαλεωφόροτηςέρευνας:

«Ταμαγνητικάυλικάέχουνεγγενώςμνήμηπουμπορείναχρησιμοποιηθείγιατηλογική。Μέχριστιγμής,ημετάβασηαπόμιαμαγνητικήκατάσταση«λογικό0»σεμιαάλλη«λογική1»,ήτανπολύαπαιτητικήγιαενέργειακαιπολύαργή。Ηέρευνάμαςασχολείταιμετηνταχύτηταδείχνονταςότιμπορούμενααλλάξουμετο著απόμιακατάστασησεμιαάλλησε0,1皮秒καιπολύσημαντικόότιέναςδεύτεροςδιακόπτηςμπορείναακολουθήσειμόνο10微微秒αργότερα,πουαντιστοιχείσελειτουργικήσυχνότητα~ 100兆赫——γρηγορότερηαπόοτιδήποτεείχεπαρατηρηθείπριν。

«Ηανακάλυψηυπογραμμίζειτηνειδικήικανότητατου著μαςνασυνδυάζειαποτελεσματικάτοφωςκαιναπεριστρέφεται,έτσιώστεναμπορούμεναελέγχουμετονμαγνητισμόμετοφωςκαιτοφωςμετονμαγνητισμόσεχρονοδιαγράμματαπουδενήτανεφικτάμέχριστιγμής»。

Σχολιάζονταςτοέργοτηςομάδαςτου,οκαθηγητής迈克尔它三一学院的物理学和CRANNείπε:«Τ2014οότανηομάδαμουκαιεγώανακοινώσαμεγιαπρώτηφοράότιείχαμεδημιουργήσειέναεντελώςνέοκράμαμαγγανίου,ρουθηνίουκαιγαλλίου,γνωστόως著,ποτέδενυποψιαζότανότιτουλικόείχεαυτότοαξιοσημείωτομαγνητ——οοπτικόδυναμικό。

«Αυτήηεπίδειξηθαοδηγήσεισενέεςιδέεςσυσκευώνβασισμένεςστοφωςκαιτονμαγνητισμόπουθαμπορούσανναεπωφεληθούναπόπολύαυξημένηταχύτητακαιενεργειακήαπόδοση,ίσωςτελικάναυλοποιηθείμιαενιαίακαθολικήσυσκευήμεσυνδυασμένηλειτουργίαμνήμηςκαιλογικής。Είναιμιατεράστιαπρόκληση,αλλάέχουμεδείξειέναυλικόπουμπορείνατοκάνειδυνατό。Ελπίζουμεναεξασφαλίσουμεχρηματοδότησηκαισυνεργασίαστονκλάδογιανασυνεχίσουμετοέργομας»。