A CRANN (The Center for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices) és a dublini Trinity College Physics School kutatói ma bejelentették, hogy a Központban kifejlesztett mágneses anyag a valaha rögzített leggyorsabb mágneses kapcsolást mutatja.
A csapat femtoszekundumos lézerrendszereket használt a CRANN Fotonikai Kutatólaboratóriumában, hogy a másodperc trilliomod része alatt váltsa át, majd újra átváltoztassa az anyag mágneses orientációját, hatszor gyorsabban, mint az előző rekord, és százszor gyorsabban, mint a CRANN órajele. egy személyi számítógép.
Ez a felfedezés bemutatja az anyagban rejlő lehetőségeket az energiahatékony, ultragyors számítógépek és adattároló rendszerek új generációjában.
A kutatók példátlan kapcsolási sebességüket az MRG nevű ötvözetben érték el, amelyet a csoport először 2014-ben szintetizált mangánból, ruténiumból és galliumból.A kísérlet során a csapat vörös lézerfénnyel ütötte meg az MRG vékony filmrétegeit, amelyek megawatt teljesítményt adnak le a másodperc egymilliárd része alatt.
A hőátadás megváltoztatja az MRG mágneses irányát.Az első változás eléréséhez elképzelhetetlenül gyors pikoszekundum tizedére van szükség (1 ps = a másodperc trilliód része).De ami még ennél is fontosabb, a csapat felfedezte, hogy a másodperc 10 trilliód része után ismét visszaválthatja az irányt.Ez a valaha megfigyelt leggyorsabb mágneses irányváltás.
Eredményeiket ezen a héten teszik közzé a vezető fizikai folyóiratban, a Physical Review Letters-ben.
A felfedezés új utakat nyithat meg az innovatív számítástechnika és információs technológia előtt, tekintettel a mágneses anyagok fontosságára ebben az iparágban.Sok elektronikus eszközünkben, valamint az internet szívében található nagyméretű adatközpontokban elrejtett mágneses anyagok olvassák és tárolják az adatokat.A jelenlegi információrobbanás több adatot generál és több energiát fogyaszt, mint valaha.Az adatok és a hozzájuk illő anyagok kezelésének új, energiahatékony módjainak felkutatása világszerte kutatási kérdés.
A Trinity csapatok sikerének kulcsa az volt, hogy képesek voltak elérni az ultragyors kapcsolást mágneses tér nélkül.A mágnesek hagyományos kapcsolása egy másik mágnest használ, aminek költsége van mind az energia, mind az idő tekintetében.Az MRG-nél a kapcsolás hőimpulzussal történt, kihasználva az anyag egyedülálló kölcsönhatását a fénnyel.
A Szentháromság kutatói, Jean Besbas és Karsten Rode a kutatás egyik irányát tárgyalják:
„A mágneses anyagoknak eredendően van memóriájuk, amelyet logikára lehet használni.Eddig az egyik „logikai 0” mágneses állapotról a másik „logikai 1” állapotra való váltás túlságosan energiaéhes és túl lassú volt.Kutatásunk a sebességgel foglalkozik azáltal, hogy megmutatja, hogy az MRG-t egyik állapotból a másikba 0,1 pikoszekundum alatt tudjuk átkapcsolni, és ami döntő jelentőségű, hogy a második kapcsolás csak 10 pikoszekundum múlva tud követni, ami ~100 gigahertzes működési frekvenciának felel meg – gyorsabban, mint bármi korábban.
"A felfedezés rávilágít az MRG-nk különleges képességére, hogy hatékonyan kapcsolja össze a fényt és a pörgést, így szabályozni tudjuk a fény és a fény mágnesességét az eddig elérhetetlen időtávon."
Michael Coey professzor, a Trinity's School of Physics and CRANN csapata munkáját kommentálva a következőket mondta: „2014-ben, amikor a csapatommal először bejelentettük, hogy létrehoztunk egy teljesen új, MRG néven ismert mangán, ruténium és gallium ötvözetet, soha nem készítettünk gyanította, hogy az anyag rendelkezik ezzel a figyelemre méltó magneto-optikai potenciállal.
“Ez demonstracio olyan uj fenyen esmágnesességen alapuló eszközkoncepciókhoz vezet, amelyek profitálhatnak a nagymértékben megnövekedett sebességből és energiahatékonyságból, és végül talán egyetlen univerzális eszközt valósítanak meg kombinált memória és logikai funkciókkal.Óriási kihívás, de bemutattunk egy anyagot, amely lehetővé teheti ezt.Reméljük, hogy biztosítjuk a finanszírozást és az iparági együttműködést munkánk folytatásához.”
Feladás időpontja: 2021. május 05