- Araştırmacılar ince manyetik malzemelerdeki magnonların oda sıcaklığında lazerle kontrolünü gösteriyor
- Görünür ışık darbeleri, kriyojenik koşullar olmadan manyetik frekansları ayarlar
- Nanometre ölçeğindeki mıknatıslar daha hızlı depolama ve silikonsuz bilgi işlem için umut vaat ediyor
Araştırmacılar, oda sıcaklığında görünür lazer darbeleri kullanarak son derece ince malzemelerdeki manyetik davranışı ayarlamanın yeni bir yolunu gösterdiler.
Çalışma, manyetik cihazlarda önemli bir rol oynayan kolektif dönüş uyarımları olan magnonların kontrol edilmesine odaklanıyor.
Çalışma, şu tarihte yayınlandı: Doğa İletişiminanometre kalınlığındaki mıknatısların magnon frekanslarının talep üzerine hem yukarı hem de aşağı ayarlanabileceğini göstermektedir. Kullanılan malzemenin yalnızca 20 nm kalınlığında olması onu yoğun elektronik tasarımlarla uyumlu hale getiriyor.
Sayısız olasılık
Magnon’lar halihazırda sabit disk sürücüleri ve ortaya çıkan dönüş tabanlı bilgi işlem konseptleri gibi teknolojilerin merkezinde yer alıyor. Frekanslarını hassas bir şekilde kontrol edebilmek, uzun süredir pratik cihazlar için bir gereklilik olarak görülüyor.
Daha önceki deneylerde benzer etkiler yalnızca orta kızılötesi lazerler, kriyojenik sıcaklıklar veya hacimli malzemeler kullanılarak elde ediliyordu. Bu kısıtlamalar ticari kullanıma yönelik her türlü gerçekçi yolu sınırladı.
Bu yeni çalışmada araştırmacılar bunun yerine, 200 mT’nin altında mütevazı bir harici manyetik alanla birleştirilmiş kısa görünür ışık lazer darbelerini kullandılar. Bu, magnon frekanslarının orijinal değerlerinden yüzde 40’a kadar kaymasına izin verdi.
Deneyler, bir gadolinyum skandiyum galyum garnet (GSGG) substratı üzerinde büyütülmüş bir bizmut ikameli itriyum demir garnet filmi kullanılarak oda sıcaklığında gerçekleştirildi. Filmin düşük sönümleme ve güçlü manyeto-optik tepkisinin önemli olduğu ortaya çıktı.
Ekip, lazer yoğunluğunu ve manyetik alan gücünü ayarlayarak magnon frekansının artıp artmayacağını veya azalacağını güvenilir bir şekilde seçebildi.
Bu kontrol seviyesi, optik ısıtma, manyetik anizotropi ve uygulanan alan arasındaki etkileşimden gelir.
Lazer darbeleri, basit bir ısı kaynağı olmaktan ziyade ultra hızlı bir ayarlama mekanizması görevi görür. Malzemenin manyetik sertliğini geçici olarak değiştirirler, bu da magnonların salınım hızını doğrudan değiştirir.
Etki nanosaniyelik zaman ölçeklerinde işlediğinden, neredeyse anında yeniden yapılandırılabilen manyetik mantık öğelerinin kapısını açar.
Bu tür cihazlar, silikon elektroniklerin karşılaştığı bazı ısı ve ölçeklendirme sınırlarını ortadan kaldırabilir.
Oda sıcaklığında çalışma, görünür ışık kontrolü ve nanometre ölçeği kalınlığının birleşimi, bu yaklaşımın gelecekteki depolama, sinyal işleme ve spin tabanlı bilgi işlem sistemlerine uyabileceği anlamına geliyor.
Basit bir ifadeyle araştırma, günlük teknolojinin daha hızlı ve daha verimli hale getirilmesine yardımcı olabilir; en belirgin kullanım alanlarından biri veri depolamadır.
Sabit sürücüler ve büyük bulut sunucuları manyetik malzemelere dayanır ve bunları ışıkla daha hassas bir şekilde kontrol edebilmek, verilerin bugün olduğundan çok daha hızlı yazılmasına ve taşınmasına olanak sağlayabilir.
Aynı zamanda bilgiyi işlemek için elektrik akımı yerine manyetizma kullanan yeni tür bilgisayar çiplerinin yaratılmasına da yol açabilir.
Bunlar daha az ısı üretecek ve daha az güç tüketecek; bu da daha sessiz dizüstü bilgisayarlara, daha uzun pil ömrüne ve hiper ölçekleyiciler için kutsal kâse olan, çalıştırılması daha ucuz veri merkezlerine yol açabilecek.
Başka bir olası kullanım, anında yaptıklarını değiştirebilen donanımlardır. Tek bir görev için üretilen bir çip yerine, ışık, davranışını neredeyse anında değiştirmek için kullanılabilir ve tek bir donanımın farklı işlerin üstesinden gelmesine olanak sağlanır.
Etki oda sıcaklığında ve insan saçından daha ince katmanlarda çalıştığı için, laboratuvar deneyleriyle de sınırlı değil; bu da, sonuçta insanların zaten her gün kullandığı telefonlara, bilgisayarlara ve taşınabilir depolama sistemlerine yerleştirilebileceği anlamına geliyor.
TechRadar’ı Google Haberler’de takip edin Ve bizi tercih edilen kaynak olarak ekleyin Akışlarınızda uzman haberlerimizi, incelemelerimizi ve görüşlerimizi almak için. Takip Et butonuna tıklamayı unutmayın!
Ve tabii ki siz de yapabilirsiniz TechRadar’ı TikTok’ta takip edin haberler, incelemeler ve video biçimindeki kutu açma işlemleri için bizden düzenli olarak güncellemeler alın WhatsApp fazla.