İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Maqnit diskində burulğan vəziyyətlərinin Bloch kürəsinin təsviri və müvafiq enerji xəritələri. a, Silindrik koordinatlarda (er, eφ, ez) təmsil olunan məhdud maqnit diskində burulğan spin konfiqurasiyası. r(χ, ρ) mövqeyində azalmış maqnitləşmə m boz oxlarla göstərilir. b, Bloch kürəsinin təsvirində burulğan qütb vəziyyətləri. Qara ox, burulğan spirallığı C ilə burulğan vəziyyəti |ψC〉-ə uyğun fəza ortalaması maqnitləşmə m(mr, mφ, mz)-ni göstərir. Yaşıl uzunluq və qırmızı enlik xətləri er və ez oxları ətrafında fırlanmaları göstərir. c, Burulğan qütb vəziyyətlərinin spin konfiqurasiyalarının sxematik təsvirləri. d, Sıfır sahədə burulğan qütb vəziyyətlərinin enerji xəritəsi. Mavi və sarı sahələr müvafiq olaraq enerji minimumlarını və maksimumlarını göstərir. e, Bloch kürəsinin uzununa və enlik istiqamətlərində burulğan qütb vəziyyətlərinin enerji səviyyələri. f,g, Müstəvi xarici maqnit sahəsi H (f) və spontan maqnitləşmə Ms (g) funksiyası kimi enerji təkamülü. f və g arasındakı qara ox, g-dəki Ms-asılı seriyanın f-dən seçilmiş sahə dəyərində H = 377 mT götürüldüyünü göstərir. h,i, Topoloji enerji maneələri H(h) və Ms(i) funksiyası kimi qrafikləşdirilmişdir (arb. vahidlər, ixtiyari vahidlər). Mənbə: Liu və digərləri ( Nature Nanotechnology , 2026).

Spintronika, elektronların bucaq impulsunun daxili forması olan spindən istifadə edərək işləyən cihazlardır. Maqnit vəziyyətlərini dəyişdirmək qabiliyyəti bu cihazların işləməsi üçün əsasdır, çünki bu, nəticədə məlumatların emalı və ya saxlanması zamanı ikili rəqəmləri (yəni, “0” və “1”) təmsil etməyə imkan verir.

Bu cihazların bəziləri fırlanmaların hizalanmasına təsir edən nanoskal burulğan kimi maqnitləşmə nümunələri olan maqnit burulğanlarına əsaslanır. Bu burulğanlar, əsasən, fırlanma istiqaməti olan spirallıq kimi tanınan bir xüsusiyyətə malikdir.

Maqnit burulğanlarının spiral gücünü etibarlı şəkildə dəyişdirmək həm neyromorfik hesablama sistemləri, həm beynin neyron təşkilatını təqlid edən cihazlar, həm də çoxhallı yaddaşlar üçün yeni imkanlar aça bilər. Lakin, indiyə qədər bu, əsasən burulğanların həndəsi quruluşunu pozmadan spinlərin sinxron dalğa bənzəri fırlanmasını tələb etdiyi üçün çətin olub.

Nankai Universiteti, Cənubi Çin Normal Universiteti və digər institutların tədqiqatçıları maqnit burulğanlarının spirallığını dəqiq və sürətli şəkildə dəyişdirmək üçün yeni bir yanaşma təqdim ediblər.

Onların təklif etdiyi metod, Nature Nanotechnology jurnalında dərc olunmuş bir məqalədə təsvir edilmiş və son dərəcə qısa lazer impulslarının və nano mühəndislik materialının səthinə perpendikulyar tətbiq olunan maqnit sahəsinin istifadəsini nəzərdə tutur.

Koherent kommutasiyanı təmin etmək üçün ultra qısa lazer impulsları

Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, tədqiqatçılar ilk dəfə 80% nikel (Ni) və 20% dəmirdən (Fe) ibarət maqnit materialında kiçik maqnit burulğanları yaratdılar. Bu maqnit ərintisi əlverişli maqnit xüsusiyyətlərinə malik olduğuna görə spintronikanın inkişafı üçün perspektivlidir.

Can Liu, Zefang Li və həmkarları məqalələrində yazırdılar ki, “Biz bir neçə yüz pikosaniyəlik zaman miqyasında baş verən nanoskal maqnit burulğanlarında koherent spiral keçidinin eksperimental reallaşdırılmasını bildiririk “.

“Bu keçid davranışı, müstəvi xaricindəki maqnit sahəsi altında femtosaniyəli lazer impulsunun həyəcanlanması ilə idarə olunur . Mexanizm, sonrakı yenidən maqnitləşmə prosesində ultrasürətli fototermal demaqnetizasiya və koherent spin presessiyası ilə idarə olunur və bu proses zamanı burulğanın daxili topologiyası və simmetriyası qorunur.”

Liu, Li və həmkarları nano mühəndislik maqnit burulğanlarını son dərəcə qısa lazer impulsları ilə işıqlandıraraq onları qısa müddətə qızdırdılar. Bunu edərkən, onlar həmçinin perpendikulyar maqnit sahəsi tətbiq etdilər.

Həm kompüter simulyasiyalarında, həm də təcrübələrdə bu prosesin burulğanların maqnit fırlanmasını (yəni, spirallığını) uğurla dəyişdirdiyi aşkar edilmişdir. Komanda maqnit burulğanlarının dəyişdirilməsini idarə etmək üçün lazerin gücünü və tətbiq olunan maqnit sahəsini diqqətlə tənzimləmişdir.

Müəlliflər yazırdılar ki, “Əsas məsələ odur ki, spiral keçid dinamikası lazer axını və maqnit sahəsinin gücündən istifadə edərək dəqiq şəkildə tənzimlənə bilər və bu da iki enerji degenerasiyası olan spiral vəziyyət üzərində deterministik stoxastik nəzarətə imkan verir”.

“Parametrlər fiziki cəhətdən ağlabatan bir diapazonda optimallaşdırıldıqda, bu nəzarət mikromaqnit simulyasiyalarında təkrarlandı.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Spintronik, neyromorfik və yaddaş cihazlarının inkişafı

Bu tədqiqat qrupu tərəfindən toplanan ilkin nəticələr, strukturlarını qoruyarkən maqnit burulğanlarında spirallığın ultra sürətli keçidi üçün yanaşmalarının potensialını vurğulayır. Gələcəkdə oxşar strategiyalar uyğun xüsusiyyətlərə malik daha geniş nanomühəndislik maqnit materiallarında sınaqdan keçirilə bilər.

Bu yaxınlarda aparılan tədqiqat tezliklə mürəkkəb məlumat saxlama və neyromorfik hesablama cihazları da daxil olmaqla müxtəlif yüksək səmərəli spintronikaların inkişafı üçün yeni imkanlar aça bilər.

Xüsusilə, maqnit burulğanı spiralının dəyişdirilməsi insan beyninin quruluşunu daha yaxşı əks etdirən spintronik sistemlər, eləcə də ikidən çox dəyərdən (yəni, yalnız “0” və “1” deyil) istifadə edərək saxlanılan məlumatları təmsil edə bilən çoxvəziyyətli yaddaşlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilər.

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmişdir — bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .