تک‌قطبی‌های کنترل شده در دمای اتاق/کاربرد در اسپینترونیک

تاریخ : ۱۷ مهر ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۱۹۵

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران نشان دادند که تک‌قطبی‌های کنترل شده در دمای اتاق را می‌توان برای توسعه ادوات ذخیره‌سازی اطلاعات با کارایی بالا و مصرف انرژی پایین استفاده کرد.

شبکه‌های نانویی سه بعدی  نوید یک عصر جدید را در فیزیک حالت جامد مدرن با کاربردهای متعدد در فوتونیک، زیست پزشکی و اسپینترونیک می‌دهند. معماری‌های نانو مغناطیسی سه بعدی می‌تواند دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده‌های بسیار سریع و با مصر انرژی کم را محقق کند. به دلیل رقابت متقابل مغناطیسی در این سیستم‌ها، بارهای مغناطیسی یا تک قطبی‌های مغناطیسی پدیدار می‌شوند که می‌توانند به عنوان حامل‌های اطلاعاتی دوتایی متحرک مورد استفاده قرار گیرند.

 محققان دانشگاه وین در حال حاضر اولین شبکه مصنوعی سه بعدی یخی را با بارهای مغناطیسی نامحدود طراحی کرده‌اند. نتایج منتشر شده در مجله npj Computational Materials اولین تئوری نظری را در این مورد ارائه می دهد که نشان می‌دهد، در این شبکه جدید، تک قطبی‌های مغناطیسی در دمای اتاق پایدار هستند و می‌توانند بر اساس نیاز توسط میدان های مغناطیسی خارجی هدایت شوند.

 

تک قطبی‌های مغناطیسی در یک دسته از مواد مغناطیسی به نام یخ‌های اسپین مشاهده می‌شوند. با این حال‌، مقیاس اتمی و درجه حرارت پایین برای تثبیت آنها کنترل‌پذیری تک قطبی‌های مغناطیسی را محدود می کند. این امر موجب ایجاد یخ چرخان مصنوعی دو بعدی می‌شود، جایی که ممنتوم تک اتمی با نانو جزایر مغناطیسی که روی شبکه های مختلف چیده شده اند، جایگزین می شود. مقیاس بندی بالا امکان مطالعه تک قطبی‌های مغناطیسی در حال ظهور را بر روی پلتفورم‌های در دسترس تر فراهم کرد.

 

محققان دانشگاه وین، اکنون اولین شبکه یخ سه بعدی مصنوعی را طراحی کرده‌اند که مزایای یخ‌های اسپین مصنوعی و دو بعدی در آنها با هم ترکیب شده‌اند.

 

در همکاری با گروه نانو مغناطیس و مغناطیس از دانشگاه وین ، و بخش نظری آزمایشگاه لوس آلاموس آمریکا، مزایای این شبکه جدید با استفاده از شبیه‌سازی های ریز مغناطیسی مورد مطالعه قرار گرفته است.

پایداری حرارتی تک قطبی‌ها در دمای اتاق و بالاتر می‌تواند پایه و اساس نسل جدیدی از فناوری‌های ذخیره سازی سه بعدی را ایجاد کند.

 

منبع : https://phys.org/news/2021-08-emergent-magnetic-monopoles-room-temperature.html

نظر شما