חומרמגנטישוברשיאמיתוגמהירבמיוחד

חוקריםב-CRANN(המרכזלמחקרעלננו——מבניםמסתגליםוננו——מכשירים),וביתהספרלפיזיקהבטריניטיקולג”דבלין,הודיעוהיוםכיחומרמגנטישפותחבמרכזמדגיםאתהמיתוגהמגנטיהמהירביותרשנרשםאיפעם。

הצוותהשתמשבמערכותלייזרפמטשנייהבמעבדתהמחקרהפוטוניקהב-CRANNכדילהחליףולאחרמכןלהחליףמחדשאתהכיווןהמגנטישלהחומרשלהםבטריליוןשניות,פישישהמהשיאהקודם,ופימאהמהריותרממהירותהשעוןשלמחשבאישי。

תגליתזומדגיםאתהפוטנציאלשלהחומרלדורחדששלמחשביםיעיליםבמיוחדבאנרגיהומערכותאחסוןנתונים。

החוקריםהשיגואתמהירויותהמיתוגחסרותהתקדיםשלהםבסגסוגתבשם著,שסונתזהלראשונהעלידיהקבוצהבשנת2014ממנגן,רותניוםוגליום。בניסוי,הצוותפגעבסרטיםדקיםשל著עםהתפרצויותשלאורלייזראדום,והספקמגהוואטשלכוחבפחותממיליארדיתהשנייה。

העברתהחוםמשנהאתהכיווןהמגנטישל著。נדרשתעשיריתפיקושנייהמהירהבצורהבלתינתפסתכדילהשיגאתהשינויהראשוןהזה(1 ps =טריליוןשניה)。אבל,חשובמכך,הצוותגילהשהםיכוליםלשנותאתהכיווןבחזרהכעבור10טריליוןשניות。זהוההחלפההמחודשתהמהירהביותרשלכיווןמגנטשנצפהאיפעם。

התוצאותשלהםמתפרסמותהשבועבכתבהעתהמוביללפיזיקה,物理评论快报。

התגליתעשויהלפתוחאפיקיםחדשיםלמחשובוטכנולוגייתמידעחדשנית,לאורחשיבותםשלחומריםמגנטייםבתעשייהזו。חבוייםברביםמהמכשיריםהאלקטרונייםשלנו,כמוגםבמרכזיהנתוניםבקנהמידהגדולבלבהאינטרנט,חומריםמגנטייםקוראיםומאחסניםאתהנתונים。פיצוץהמידעהנוכחימייצריותרנתוניםוצורךיותראנרגיהמאיפעם。מציאתדרכיםחדשותיעילותבאנרגיהלתמרןנתוניםוחומריםשיתאימו,היאעיסוקמחקרעולמי。

המפתחלהצלחהשלצוותיטריניטיהיההיכולתשלהםלהשיגאתהמיתוגהאולטרה——מהירללאכלשדהמגנטי。החלפהמסורתיתשלמגנטמשתמשתבמגנטאחר,אשרכרוךבעלותבמונחיםשלאנרגיהוזמן。עם著המעברהושגבאמצעותדופקחום,תוךשימושבאינטראקציההייחודיתשלהחומרעםהאור。

חוקריהטריניטיז”אןבסבסוקרסטןרודדניםבאפיקאחדשלהמחקר:

“לחומריםמגנטייםישמטבעםזיכרוןשניתןלהשתמשבוללוגיקה。עדכה,המעברממצבמגנטיאחד' 0לוגי”לאחר' 1לוגי”אחרהיהרעבמדילאנרגיהואיטימדי。המחקרשלנומתייחסלמהירותעלידימראהשאנויכוליםלהעביר著ממצבאחדלאחרב-0.1פיקושניות,ובעיקרשמתגשנייכוללעקובר10פקיקושניותמאוחריותר,המקביללתדרתפעולישל~ 100גיגה——הרץ——מהיריותרמכלמהשנצפהקודםלכן。

“התגליתמדגישהאתהיכולתהמיוחדתשלה著שלנולקשרביעילותביןאורוספין,כךשנוכללשלוטבמגנטיותעםאורואורעםמגנטיותבטווחיזמןשלאהיוניתניםלהשגהעדכה。”

בהתייחסולעבודתהצוותשלו,פרופסורמייקלקוי,ביתהספרלפיזיקהשלטריניטיו-CRANN,אמר:“בשנת2014כשהצוותשליואניהכרזנולראשונהשיצרנוסגסוגתחדשהלגמרישלמנגן,רותניוםוגאליום,המכונה著,מעולםלאהיינוחשדשלחומרישאתהפוטנציאלהמגנטו——אופטיהמדהיםהזה。

“ההדגמההזותוביללמושגימכשיריםחדשיםהמבוססיםעלאורומגנטיותשיכוליםלהפיקתועלתמהגברתהמהירותוהיעילותהאנרגטית,אוליבסופושלדברמימושמכשיראוניברסלייחידעםפונקציונליותמשולבתשלזיכרוןוהיגיון。זהאתגרעצום,אבלהראינוחומרשעשוילאפשראתזה。אנומקוויםלהבטיחמימוןושיתוףפעולהבתעשייהכדילהמשיךבעבודתנו。”