CRANNin(自适应纳米结构和纳米器件研究中心)tutkijat ja都柏林三一学院fysiikan koulun tutkijat ilmoittivat tänään, että keskuksessa kehitetty magneettinen materiaali osoittaa nopeimman koskaan tallennettujen magneettisten vaihtojen。
Tiimi käytti femtosekuntia laserjärjestelmiä CRANNin fotoniikan tutkimuslaboratoriossa vaihtaakseen ja sitten uudelleen vaihtaakseen materiaalinsa magneettista suuntausta sekunnin triljoonasosissa, kuusi kertaa nopeammin kuin edellinen ennätys ja sata kertaa nopeammin kuin kellonopeus。henkilokohtainen tietokone。
Tämä löytö osoittaa materiaalin mahdollisuudet uuden sukupolven energiatehokkaiden erittäin nopeiden tietokoneiden ja tiedontallennusjärjestelmien luomiseen。
Tutkijat saavuttivat ennennäkemättömän kytkentänopeutensa MRG-seoksessa, jonka ryhmä syntetisoi ensimmäisen kerran vuonna 2014 mangaanista, ruteenista ja galliumista。Kokeessa ryhmä osui ohuisiin MRG-kalvoihin punaisella laservalolla, joka tuotti megawattia tehoa alle sekunnin miljardisosassa。
Lämmönsiirto vaihtaa MRG:n magneettisen suunnan。Tämän ensimmäisen muutoksen saavuttamiseen kuluu uskomattoman nopea pikosekunnin kymmenesosa (1 ps = sekunnin biljoonaosa)。Mutta mikä vielä tärkeämpää， tiimi huomasi, että he voisivat vaihtaa suunnan takaisin 10 biljoonaosaa sekunnin kuluttua。Tämä在nopein koskaan havaittu magneetin suunnan uudelleenvaihto。
Heidän tulokset julkaistaan tällä viikola johtavassa fysiikan lehdessä，物理评论快报。
Löytö voi avata uusia mahdollisuuksia innovatiiviselle tietojenkäsittelylle ja tietotekniikalle, kun otetaan huomionon magneettisten materiaalien merkitys tällä allalla。Monissa elektronisissa laitteissamme sekä internet ytimessä olevissa suurissa datakeskuksissa piilossa olevat magneettiset materiaalit lukevat ja tallentavat tietoja。Nykyinen tietoräjähdys tuottaa enemmän dataa ja kuluttaa enemmän energiaa kuin koskaan ennen。Uusien energiatehokkaiden tapojen ja materiaalien käsittelyyn etsiminen on maailmanlaajuista tutkimushuolia。
Avain Trinity-tiimien menestykseen oli heidän kykynsä saavuttaa erittäin nopea kytkentä ilman magneettikenttää。Perinteinen magneetin kytkememinen käyttää toista magneettia, joka maksaa sekä energian että ajan。MRG:llä kytkentä saatiin aikaan lämpöpulssilla hyödyntäen materiaalin ainutlaatuista vuorovaikutusta valon kanssa。
Trinity-tutkijat Jean Besbas ja Karsten Rode keskustelevat yhdestä tutkimuksen tiestä:
"在luonnostaan muistia上的磁性物质，jota voidaan käyttää logiikkaan。Toistaiseksi siirtyminen yhdestä magneettitilasta 'loogisesta 0'sta toiseen 'loogiseen 1' on ollut liian energianhimoinen ja liian hidasta。Tutkimuksemme käsittelee nopeutta osoittamalla, että voimme vaihtaa MRG:n tilasta toiseen 0,1 pikosekunnissa ja ratkaisevaa on, että toinen kytkin voi seurata vain 10 pikosekuntia myöhemmin, mikä vastaa ~ 100 gigahertsin toimintatajuutta - nopeammin kuin mikään aiemmin havaittu。
“Löytö korostaa MRG:n erityistä kykyä yhdistää tehokkaasti valoa ja spiniä， jotta voimme hallita magnetismia valolla ja valoa magnetismin avulla tähän mennessä saavuttamattomissa ajassa。”
教授Michael Coey，三一物理学院ja CRANN kommentoi tiiminsä työtä， sanoi:“Vuonna 2014, kun tiimini ja minä ilmoitimme ensimmäisen kerran, että olemme luoneet täysin uuden mangaanin, ruteenin ja galliumin seoksen, joka tunnetaan nimellä MRG, emme koskaan epäiltiin, että materiaalilla oli tämä merkittävä magneto-optinen potentiaali。
"Tämä demonstraatio johtaa valoon ja magnetismiin perustuviin uusiin laitekonsepteihin, jotka voisivat hyötyä huomattavasti lisääntyneestä nopeudesta ja energiatehokkuudesta, ehkä viime kädessä toteuttaen yhden universaalin laitteen, jossa on yhdistetty muisti- ja logiikkatoimintoja。Se on valtava haaste, mutta olemme näyttäneet materiaalin, joka voi tehdä sen mahdolliseksi。Toivomme saavamme rahoituksen ja alan yhteistyön työmme jatkamiseen。”
Postitusaika: 5.5.2021