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

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.