Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Οι επιστήμονες επιδεικνύουν νέα προσέγγιση στη δημιουργία μνήμης υπολογιστή

Anonim

Τι μπορεί να κάνουν τα skyrmions για εσάς "mobile-top-rectangle hidden-md hidden-lg">

διαφήμιση


Τώρα, χάρη σε μια ερευνητική ομάδα που περιλαμβάνει επιστήμονες από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST), * τα εξωτικά δακτυλιοειδή μαγνητικά εφέ έχουν εξαπλωθεί από το βαθύψυκτο φυσικό με μια απλή μέθοδο που δημιουργεί μαγνητικά οστράκια κάτω από τις συνθήκες του περιβάλλοντος χώρου. Το επίτευγμα φέρνει τα skyrmions ένα βήμα πιο κοντά για χρήση στην αποθήκευση δεδομένων σε πραγματικό κόσμο, καθώς και σε άλλες καινοφανείς μαγνητικές και ηλεκτρονικές τεχνολογίες.

Εάν έχετε μια περαστική εξοικείωση με τη φυσική των σωματιδίων, μπορείτε να περιμένετε τα skymorions να είναι σωματίδια. μετά από όλα, ακούγονται πολύ σαν φερμιόνια, μια κατηγορία σωματιδίων που περιλαμβάνει πρωτόνια και νετρόνια. Αλλά τα skymorions δεν είναι θεμελιώδη κομμάτια ύλης (ούτε καν γιαουρτιού). είναι αποτελέσματα που ονομάζονται από το φυσικό που τους πρότεινε. Μέχρι πρόσφατα, τα μαγνητικά σκοινιά είχαν δει μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και κάτω από ισχυρά μαγνητικά πεδία.

Η μαγνητική δύναμη σε κάθε μεμονωμένο άτομο σε ένα μαγνήτη - που οι φυσικοί ονομάζουν "μαγνητικές στιγμές" τους - όλα κατατάσσονται με τον ίδιο τρόπο, όπως και οι μικροσκοπικές πυξίδες που δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση. Αλλά κάτω από ακραίες συνθήκες, ορισμένα μαγνητικά υλικά (όπως το MnSi ή το FeCoSi), αντ 'αυτού, μπορούν να δημιουργήσουν σημεία όπου οι στιγμές καμπυλώνουν και στρίβουν, σχηματίζοντας μια περιέλιξη, δακτυλιοειδής διαμόρφωση. Αυτά τα ασυνήθιστα αντικείμενα διαθέτουν ελαστικότητα που τους προστατεύει από την εξωτερική επιρροή, πράγμα που σημαίνει ότι τα δεδομένα που αποθηκεύουν δεν θα καταστραφούν εύκολα, ακόμη και από αδέσποτα μαγνητικά πεδία ή φυσικά ελαττώματα μέσα στο υλικό. Ως αποτέλεσμα, τα μαγνητικά skymorions αποτελούν μια ελπιδοφόρα βάση για συστήματα μνήμης πληροφοριών και άλλες νανοηλεκτρονικές συσκευές.

Ένα εμπόδιο στη χρήση παραδοσιακών skymorions ήταν οι ακραίες εργαστηριακές συνθήκες που απαιτούνται για τη διαμόρφωσή τους. Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες είδαν τα μαγνητικά skymorions μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ενώ ο Dustin Gilbert του NIST ήταν μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο του Kai Liu στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Ντέιβις, ο ίδιος και ο Liu όχι μόνο σχεδίαζαν μια προσέγγιση για να φτιάξουν τα κβαντικά αντικείμενα, αλλά και οι δημιουργίες τους παρέμειναν σταθερές σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς μαγνητικό πεδίο.

Χρειάστηκε ένα ταξίδι στο NIST για να επιβεβαιώσει την ύπαρξη των skyrmions. Η δημιουργία τους περιλαμβάνει την τοποθέτηση συστοιχιών μικροσκοπικών μαγνητισμένων δίσκων κοβαλτίου πάνω από ένα λεπτό φιλμ από κοβάλτιο και παλλάδιο. το Κέντρο NIST για την έρευνα για τα νετρονικά (NCNR) είχε μόλις αναπτύξει ένα state-of-art πολωμένο αντανακλαστήρα νετρονίων που ήταν κατάλληλο για τη μελέτη των εργαστηριακών αποτελεσμάτων τους. Συνεργαζόμενοι με τους επιστήμονες του NCNR, η ομάδα χρησιμοποίησε νετρόνια για να δει μέσα από το δίσκο για να εντοπίσει τα ουρανό κάτω. Η ομάδα συνέλαβε επίσης εικόνες των περιστρεφόμενων διαμορφώσεων στη συστοιχία δίσκων στο Κέντρο Επιστήμης και Τεχνολογίας Νανοσωματιδίων NIST (CNST) και στο εργαστήριο Lawrence Berkeley.

Σύμφωνα με τον Gilbert, τα ευρήματα θα πρέπει να ενδιαφέρουν όλους όσους ακολουθούν το σπιντρονικό, ένα πεδίο που στοχεύει στη χρήση μαγνητικών εφέ όπως αυτά που εκθέτουν τα skyrmions για αποθήκευση και επεξεργασία πληροφοριών.

"Η ιδέα που συζητήθηκε είναι ότι, για παράδειγμα, θα μπορούσατε απλά να ωθήσετε αυτές τις σταθερές μαγνητικές δέσμες σε ένα αρχείο κάτω από μια γραμμή και να διαβάσετε τα δεδομένα τους. Το πλεονέκτημα εδώ είναι ότι θα χρειαστείτε λιγότερη ενέργεια για να τα ωθήσετε γύρω από οποιαδήποτε άλλη μέθοδος που προτείνεται για σπιντρονική », λέει ο Gilbert, ο οποίος ξεκίνησε πρόσφατα μεταδιδακτορική υποτροφία στο NCNR. "Αυτό που πρέπει να κάνουμε στη συνέχεια είναι να καταλάβουμε πώς μπορούμε να τους κάνουμε να κινηθούμε. Αλλά για τώρα, μπορούμε να αρχίσουμε να διερευνάμε πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τεχνολογίες skymorions στην τεχνολογία - η παιδική χαρά είναι ανοιχτή".

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Ο Dustin A. Gilbert, ο Brian B. Maranville, ο Andrew L. Balk, ο Brian J. Kirby, ο Peter Fischer, ο Daniel T. Pierce, ο John Unguris, η Julie A. Borchers, ο Kai Liu. Υλοποίηση τεχνητών σκάλων σκάλων εδάφους σε θερμοκρασία δωματίου . Nature Communications, 2015; 6: 8462 DOI: 10.1038 / ncomms9462