Ultimate magazine theme for WordPress.

الیاف نانو مغناطیسی راه را برای نوع جدیدی از رایانه ها باز می کند

0

الیاف نانو مغناطیسی راه را برای نوع جدیدی از رایانه ها باز می کند

 

الیاف نانو مغناطیسی راه را برای نوع جدیدی از رایانه ها باز می کند
صفحه سمت چپ میکروگراف موجبر YIG با عرض ۵۰ نانومتر را نشان می دهد. آنتن امکان تحریک امواج چرخشی را فراهم می کند که سپس در امتداد نوار گسترش می یابند. پانل سمت راست یک بخش بزرگنمایی از موجبر را نشان می دهد و اندازه آن را با ویروس کرونا مقایسه می کند. اعتبار: TUK / مرکز ساختاری نانو

الیاف نانو مغناطیسی راه را برای نوع جدیدی از رایانه ها باز می کند مغناطیس روش های جدیدی را برای ایجاد رایانه های قدرتمندتر و کم مصرف ارائه می دهد ، اما تحقق محاسبات مغناطیسی در مقیاس نانو یک کار چالش برانگیز است. یک پیشرفت مهم در زمینه محاسبه توان فوق العاده با استفاده از امواج مغناطیسی توسط تیم مشترکی از کایزرسلاوترن ، ینا و وین در مجله Nano Letters گزارش شده است.

دانشکده ها : یک اختلال محلی در نظم مغناطیسی آهنربا می تواند در ماده به شکل موج پخش شود. این امواج به عنوان امواج چرخشی شناخته می شوند و شبه ذرات مرتبط با آنها مگنون نامیده می شوند. دانشمندان از Technische Universität Kaiserslautern ، Innovent e.V. جنا و دانشگاه وین به دلیل تخصص در زمینه تحقیق شناخته شده اند. “magnonics” نامیده می شود ، که از مغناطیس برای توسعه انواع جدیدی از رایانه ها استفاده می کند و به طور بالقوه مکمل پردازنده های مبتنی بر الکترون معمولی است که امروزه استفاده می شود.

“نسل جدیدی از رایانه ها با استفاده از مگنون می توانند قدرتمندتر و مهمتر از همه ، انرژی کمتری مصرف کنند. یک پیش شرط اصلی این است که ما قادر به ساخت به اصطلاح راهنماهای موج تک حالت هستیم ، که به ما امکان استفاده از موج پیشرفته را می دهد طرح های پردازش سیگنال مبتنی بر “، استاد ارشد فیلیپ پیرو ، یکی از دانشمندان برجسته این پروژه می گوید. “این مستلزم فشار دادن اندازه ساختارهای ما به محدوده نانومتر است. توسعه چنین مجاری ، به عنوان مثال ، دسترسی به توسعه سیستم های محاسباتی نورومورفیک با الهام از عملکردهای مغز انسان را باز می کند.”

با این حال ، کاهش مقیاس فناوری مغناطیسی به مقیاس نانو چالش برانگیز است: “یک ماده امیدوار کننده برای کاربردهای مغناطیسی ، گارنت آهن ایتریوم (YIG) است. YIG نوعی” ماده مغناطیسی نجیب “است ، زیرا مغناطیسی حدود صد برابر در آن زندگی می کند پروفسور آندری چوماک از دانشگاه وین ، مدیر پروژه ، می گوید: “طولانی تر از سایر مواد.” “اما همه چیز قیمت خود را دارد: اگر بخواهید از آن ساختارهای ریزی بسازید ، YIG بسیار پیچیده و دشوار است. به همین دلیل ساختارهای YIG برای چندین دهه اندازه میلی متر داشتند و فقط اکنون توانسته ایم به ۵۰ نانومتر برسیم ، که تقریباً ۱۰۰۰۰۰ برابر کوچکتر است. “

بدین منظور ، با استفاده از فیلمهای YIG که توسط همکار دکتر کارستن دوبس از Innovent e.V تولید شده است ، یک فناوری جدید ویژه در مرکز ساختاری نانو در دانشگاه Kaiserslautern Technische توسعه داده شد. از جنا یک لایه نازک فلزی به نام ماسک در بالای YIG ساخته می شود و اکثر فیلم را در معرض قرار می دهد. سپس نمونه توسط جریان پرقدرت یونهای آرگون بمباران می شود ، که قسمتهای محافظت نشده YIG را از بین می برد ، در حالی که مواد زیر ماسک دست نخورده باقی مانده است. پس از آن ، ماسک فلزی برداشته می شود ، و یک نوار نازک ۵۰ نانومتری YIG به پایان رسید.

Björn Heinz می گوید: “یافتن مواد مناسب برای ماسک ، یافتن میزان ضخامت آن و تنظیم ده ها پارامتر مختلف برای صرفه جویی در خواص YIG” برای موفقیت کل فرآیند بسیار مهم بود. ، نویسنده اصلی مقاله. “بعد از چندین سال تحقیق ، سرانجام آنچه را که در ترکیب لایه های کروم و تیتانیوم جستجو می کردیم ، یافتیم.”

عرض ساختار YIG حدود هزار برابر کوچکتر از ضخامت موی انسان است. پس از ساخت موفقیت آمیز ، دانشمندان به مطالعه تکثیر ماگنون ها ادامه دادند تا بررسی کنند آیا ساختارهای YIG به ابعاد نانو خصوصیات مواد برتر فیلم های YIG را حفظ می کنند.

هینز می گوید: “ما توانستیم نشان دهیم که روند ساختاری فقط تأثیر جزئی بر خصوصیات خارق العاده این ماده داشت.” “علاوه بر این ، ما به طور تجربی توانستیم ثابت کنیم که مگن ها می توانند به طور م efficientثر اطلاعات را در مسافت های طولانی در مجاری انتقال دهند همانطور که قبلاً از نظر تئوری پیش بینی شده بود. این نتایج نقطه عطف قابل توجهی در توسعه مدارهای مغناطیسی و اثبات امکان کلی پردازش داده های مبتنی بر مگنون.”

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.