Transfer data lebih cepat dan lebih efisien menggunakan antiferromagnetik HANYA

Arus listrik membangkitkan superposisi dua magnet dengan polarisasi linier (ditunjukkan dengan panah merah dan biru). Selanjutnya, energi ditransfer melalui isolator antiferromagnetik. Itu dapat dideteksi sebagai tegangan listrik. Kredit: IL./6: Andrew Ross, JGU

Fisikawan menggunakan karat antiferromagnetik untuk membawa informasi jarak jauh pada suhu kamar.

Baik itu dengan smartphone, laptop, atau mainframe: transmisi, pemrosesan, dan penyimpanan data sekarang didasarkan pada satu kelas materi – seperti pada masa-masa awal ilmu komputer sekitar 60 tahun yang lalu. Kelas baru bahan magnet dapat membawa teknologi informasi ke tingkat yang baru. Insulator antiferromagnetik memungkinkan kecepatan komputasi beberapa kali lebih cepat daripada elektronik konvensional dengan suhu yang jauh lebih rendah. Komponen dapat dikemas dengan lebih baik dan modul logika dapat dibuat lebih kecil, yang dibatasi karena meningkatnya panas dari komponen yang ada.

Transfer data pada suhu kamar

Selama ini yang menjadi masalah adalah transfer data ke isolator antiferromagnetik hanya bekerja pada temperatur rendah. Tetapi siapa yang akan mendinginkan ponsel cerdas mereka agar dapat menggunakannya? Fisikawan di Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) kini telah bekerja sama dengan ahli teori di CNRS / Thales Lab, CEA Grenoble, dan National High Field Laboratory di Prancis, serta Pusat Quantum Spintronics, untuk mengatasi kekurangan tersebut. (QSPin) Universitas Sains dan Teknologi Norwegia. “Kami mampu mengirimkan dan memproses data pada insulator antifheromagnetik standar pada suhu kamar – dan kami dapat melakukannya dari jarak jauh untuk memungkinkan pemrosesan data berlangsung,” kata ilmuwan JGU Andrew Ross. Para peneliti menggunakan oksida besi (α-Fe)DOhD), Komponen utama karat sebagai isolator antiferromagnetik, karena besi oksida lebar dan mudah diproduksi.

Transfer informasi ke isolator magnetik dimungkinkan oleh eksitasi urutan magnet yang dikenal sebagai magnon. Ini dipindahkan sebagai gelombang melalui materi magnet, seperti bagaimana gelombang bergerak melintasi permukaan air kolam setelah batu dilempar. Sebelumnya, diyakini bahwa gelombang ini pasti telah memberitahukan polarisasi untuk mengirimkan informasi secara efisien. Dalam oksida besi, polarisasi melingkar seperti itu hanya terjadi pada suhu rendah. Namun, tim peneliti internasional mampu mentransmisikan magnus bahkan pada jarak yang sangat jauh pada suhu kamar. Tapi bagaimana cara kerjanya? “Kami telah menyadari bahwa dalam antiferomagnet dengan satu bidang, dua magnet dapat bermigrasi bersama dengan tumpang tindih dengan polarisasi linier. Mereka saling melengkapi untuk menciptakan polarisasi yang hampir melingkar, ”kata Dr. Krishna Kumar, seorang peneliti di laboratorium bersama CNRS / Thales di Paris. Romain LeBron menjelaskan, yang sebelumnya bekerja di Menz. “Kemungkinan menggunakan oksida besi pada suhu kamar menjadikannya tempat bermain yang ideal untuk pengembangan perangkat spintronik ultra-cepat berdasarkan insulator antiferromagnetik.”

Pada akhirnya, pengenalan rendah memungkinkan transmisi hemat daya

Sebuah pertanyaan penting dalam proses transfer data adalah bagaimana informasi tersebut hilang saat melewati bahan magnet. Ini dapat direkam secara kuantitatif dengan nilai kelembaban magnetik. Matthias Clive, seorang profesor di JGU Institute of Physics, menjelaskan, “Besi oksida yang diuji memiliki salah satu konsentrasi magnet terendah yang belum diekspresikan dalam bahan magnet.” “Kami berharap teknik medan magnet yang tinggi akan menunjukkan bahwa bahan antiferromagnetik lain memiliki konsentrasi yang sama rendahnya, yang penting untuk pengembangan perangkat spantronik generasi baru. Kami mengejar teknologi elektromagnetik rendah dalam kolaborasi jangka panjang dengan kolega kami di Quispin, Norwegia, dan saya senang melihat bahwa pekerjaan menarik lainnya telah muncul dari kolaborasi ini.

Referensi: “Transportasi-putar jangka panjang fase laut pada suhu kamar dalam kristal tunggal antiferromagnet Fe-Fe yang sangat rendah lembabDOhD“R. Lebron, A. Ross, O. Gamonay, V. Baltz, U. Abels, A. L. Big, A. Kayumzadeh, A. Bratas, J. Sinova dan M. Klui, 10 Desember 2020, Komunikasi dengan alam.
DOI: 10.1038 / s41467-020-20155-7

Studi tersebut baru-baru ini diterbitkan Komunikasi dengan alam Dan program penelitian dan inovasi Uni Eropa yang didanai oleh Horizon 2020, German Research Foundation (DFG), dan Dewan Riset Norwegia.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.