3 dമാഗ്നറ്റിക്നാനോസ്ട്രക്ചറുകളിലെമുന്നേറ്റത്തിന്ആധുനികകാലത്തെകമ്പ്യൂട്ടിംഗിനെമാറ്റാൻകഴിയും

സ്പിൻ——ഐസ്എന്നറിയപ്പെടുന്നഒരുവസ്തുവിന്റെആദ്യത്തെത്രിമാനപകർപ്പ്സൃഷ്ടിച്ച്കാന്തികചാർജ്പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നശക്തമായഉപകരണങ്ങളുടെസൃഷ്ടിയിലേക്ക്ശാസ്ത്രജ്ഞർഒരുചുവടുവെച്ചിട്ടുണ്ട്。

സ്പിൻഐസ്വസ്തുക്കൾവളരെഅസാധാരണമാണ്,കാരണംഅവയ്ക്ക്ഒരുകാന്തികത്തിന്റെഒറ്റധ്രുവമായിപ്രവർത്തിക്കുന്നവൈകല്യങ്ങൾഉണ്ട്。

കാന്തികമോണോപോളുകൾഎന്നുംഅറിയപ്പെടുന്നഈഏകധ്രുവകാന്തങ്ങൾപ്രകൃതിയിൽനിലവിലില്ല;എല്ലാകാന്തികവസ്തുക്കളുംരണ്ടായിമുറിക്കുമ്പോൾഅത്എല്ലായ്പ്പോഴുംഉത്തര——ദക്ഷിണധ്രുവങ്ങളുള്ളഒരുപുതിയകാന്തംസൃഷ്ടിക്കും。

പതിറ്റാണ്ടുകളായിശാസ്ത്രജ്ഞർപ്രകൃതിയിലെകാന്തികകുത്തകകളുടെതെളിവുകൾക്കായിദൂരവ്യാപകമായിതിരയുന്നു,ഒടുവിൽപ്രകൃതിയുടെഅടിസ്ഥാനശക്തികളെഎല്ലാംഒരുസിദ്ധാന്തംഎന്ന്വിളിക്കുന്നഒരുസിദ്ധാന്തത്തിലേക്ക്തരംതിരിച്ച്എല്ലാഭൗതികശാസ്ത്രത്തെയുംഒരുമേൽക്കൂരയ്ക്ക്കീഴിലാക്കാമെന്നപ്രതീക്ഷയിലാണ്。

എന്നിരുന്നാലും,സമീപവർഷങ്ങളിൽ,ദ്വിമാനസ്പിൻ——ഐസ്വസ്തുക്കളുടെസൃഷ്ടിയിലൂടെഒരുകാന്തികമോണോപോളിന്റെകൃത്രിമപതിപ്പുകൾനിർമ്മിക്കാൻഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക്കഴിഞ്ഞു。

ഇന്നുവരെ,ഈഘടനകൾഒരുകാന്തികമോണോപോൾവിജയകരമായിപ്രദർശിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്,എന്നാൽമെറ്റീരിയൽഒരൊറ്റതലത്തിൽഒതുങ്ങുമ്പോൾഅതേഭൗതികശാസ്ത്രംനേടുന്നത്അസാധ്യമാണ്。തീർച്ചയായും,സ്പിൻ——ഐസ്ലാറ്റിസിന്റെപ്രത്യേകത്രിമാനജ്യാമിതിയാണ്കാന്തികഏകധ്രുവങ്ങളെഅനുകരിക്കുന്നചെറിയഘടനകൾസൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ളഅസാധാരണമായകഴിവിന്റെതാക്കോൽ。

നേച്ചർകമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽഇന്ന്പ്രസിദ്ധീകരിച്ചഒരുപുതിയപഠനത്തിൽ,കാർഡിഫ്സർവകലാശാലയിലെശാസ്ത്രജ്ഞരുടെനേതൃത്വത്തിലുള്ളഒരുസംഘംഅത്യാധുനികതരം3 dപ്രിന്റിംഗുംപ്രോസസ്സിംഗുംഉപയോഗിച്ച്സ്പിൻ——ഐസ്മെറ്റീരിയലിന്റെആദ്യത്തെ3 dപകർപ്പ്സൃഷ്ടിച്ചു。

കൃത്രിമസ്പിൻ——ഐസിന്റെജ്യാമിതിക്രമീകരിക്കാൻ3 dപ്രിന്റിംഗ്സാങ്കേതികവിദ്യഅവരെഅനുവദിച്ചുവെന്ന്ടീംപറയുന്നു,അതായത്കാന്തികമോണോപോളുകൾരൂപപ്പെടുന്നതുംസിസ്റ്റങ്ങളിൽസഞ്ചരിക്കുന്നതുംനിയന്ത്രിക്കാൻഅവർക്ക്കഴിയും。

3 d -യിൽമിനിമോണോപോൾമാഗ്നറ്റുകൾകൈകാര്യംചെയ്യാൻകഴിയുന്നത്,മെച്ചപ്പെടുത്തിയകമ്പ്യൂട്ടർസംഭരണംമുതൽമനുഷ്യമസ്തിഷ്കത്തിന്റെന്യൂറൽഘടനയെഅനുകരിക്കുന്ന3 dകമ്പ്യൂട്ടിംഗ്നെറ്റ്വർക്കുകൾസൃഷ്ടിക്കുന്നത്വരെഅവർപറയുന്നനിരവധിആപ്ലിക്കേഷനുകൾതുറക്കും。

“10വർഷത്തിലേറെയായിശാസ്ത്രജ്ഞർരണ്ട്മാനങ്ങളിൽകൃത്രിമസ്പിൻ——ഐസ്സൃഷ്ടിക്കുകയുംപഠിക്കുകയുംചെയ്യുന്നു。അത്തരംസംവിധാനങ്ങളെത്രിമാനങ്ങളിലേക്ക്വ്യാപിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ,സ്പിൻ——ഐസ്മോണോപോൾഫിസിക്സിന്റെകൂടുതൽകൃത്യമായപ്രാതിനിധ്യംനമുക്ക്ലഭിക്കുകയുംഉപരിതലത്തിന്റെആഘാതംപഠിക്കാൻസാധിക്കുകയുംചെയ്യുന്നു,“കാർഡിഫ്യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെസ്കൂൾഓഫ്ഫിസിക്സ്ആൻഡ്അസ്ട്രോണമിയിലെപ്രമുഖഎഴുത്തുകാരൻഡോ。സാംലഡക്പറഞ്ഞു。

“ഇതാദ്യമായാണ്ആർക്കെങ്കിലുംഒരുസ്പിൻ——ഐസിന്റെകൃത്യമായ3 dപകർപ്പ്,ഡിസൈൻപ്രകാരം,നാനോസ്കെയിലിൽസൃഷ്ടിക്കാൻകഴിയുന്നത്。”

അത്യാധുനിക3 dനാനോഫാബ്രിക്കേഷൻടെക്നിക്കുകൾഉപയോഗിച്ചാണ്കൃത്രിമസ്പിൻ——ഐസ്സൃഷ്ടിച്ചത്,അതിൽചെറിയനാനോവയറുകൾഒരുലാറ്റിസ്ഘടനയിൽനാല്പാളികളായിഅടുക്കി,അത്മൊത്തത്തിൽമനുഷ്യന്റെമുടിയുടെവീതിയേക്കാൾകുറവാണ്。

മാഗ്നെറ്റിസത്തോട്സംവേദനക്ഷമതയുള്ളകാന്തികശക്തിമൈക്രോസ്കോപ്പിഎന്നറിയപ്പെടുന്നഒരുപ്രത്യേകതരംമൈക്രോസ്കോപ്പി,ഉപകരണത്തിൽനിലവിലുള്ളകാന്തികചാർജുകൾദൃശ്യവൽക്കരിക്കുന്നതിന്ഉപയോഗിച്ചു,ഇത്3 dഘടനയിലുടനീളംഒറ്റ——ധ്രുവകാന്തങ്ങളുടെചലനംട്രാക്കുചെയ്യാൻടീമിനെഅനുവദിക്കുന്നു。

“സാധാരണയായിരസതന്ത്രംവഴിസമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നവസ്തുക്കളെഅനുകരിക്കാൻനാനോസ്കെയിൽ3 dപ്രിന്റിംഗ്സാങ്കേതികവിദ്യകൾഉപയോഗിക്കാമെന്ന്ഇത്കാണിക്കുന്നതിനാൽഞങ്ങളുടെജോലിപ്രധാനമാണ്,“ഡോ。ലഡാക്ക്തുടർന്നു。

“ആത്യന്തികമായി,ഈകൃതിക്ക്നവീനമായകാന്തികമെറ്റാമെറ്റീരിയലുകൾനിർമ്മിക്കാനുള്ളഒരുമാർഗംപ്രദാനംചെയ്യും,അവിടെഒരുകൃത്രിമലാറ്റിസിന്റെ3 dജ്യാമിതിനിയന്ത്രിച്ച്മെറ്റീരിയൽഗുണങ്ങൾട്യൂൺചെയ്യുന്നു。

“ഒരുഹാർഡ്ഡിസ്ക്ഡ്രൈവ്അല്ലെങ്കിൽമാഗ്നെറ്റിക്റാൻഡംആക്സസ്മെമ്മറിഡിവൈസുകൾപോലെയുള്ളമാഗ്നറ്റിക്സ്റ്റോറേജ്ഡിവൈസുകൾ,ഈമുന്നേറ്റംവൻതോതിൽസ്വാധീനിച്ചേക്കാവുന്നമറ്റൊരുമേഖലയാണ്。നിലവിലുള്ളഉപകരണങ്ങൾലഭ്യമായമൂന്ന്അളവുകളിൽരണ്ടെണ്ണംമാത്രമേഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂഎന്നതിനാൽ,ഇത്സംഭരിക്കാൻകഴിയുന്നവിവരങ്ങളുടെഅളവ്പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു。ഒരുകാന്തികമണ്ഡലംഉപയോഗിച്ച്മോണോപോളുകളെ3 dലാറ്റിസിന്ചുറ്റുംചലിപ്പിക്കാൻകഴിയുമെന്നതിനാൽകാന്തികചാർജിനെഅടിസ്ഥാനമാക്കിഒരുയഥാർത്ഥ3 dസ്റ്റോറേജ്ഉപകരണംസൃഷ്ടിക്കാൻകഴിഞ്ഞേക്കും。