Bernard Rizk, Ottava Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Newton (2026). DOI: 10.1016/j.newton.2026.100436

Heç vaxt qızmayan bir noutbuk, günlərlə şarjını saxlayan bir telefon və ya elektrik kəsildikdə belə məlumatları daimi olaraq saxlamaq üçün hazırlanmış bir kompüter yaddaş çipi təsəvvür edin. Bu, Ottava Universiteti və Massaçusets Texnologiya İnstitutundan (MIT) bir qrup tədqiqatçının illərdir başa düşməyə çalışdığı və bu günə qədər Newton jurnalında bu sahənin əhatəli bir yol xəritəsini dərc etdiyi diqqətəlayiq bir material ailəsinin içərisində yerləşmə ehtimalıdır .

Maqnetizm və topologiya necə bir-biri ilə əlaqəlidir

Maqnit topoloji materialları müasir fizikada maqnetizm və topologiyanın kəsişməsində yerləşir. Topologiya, davamlı olaraq bir-birinə çevrilə bilməyən formaların riyazi öyrənilməsidir. Bu materiallarda bu fikir elektronların axınını normal materialların sadəcə olaraq qoruya bilmədiyi şəkildə qoruyur.

Kanada Kvant Elektron Cihazları və Dövrələri üzrə Tədqiqat Sədri və Ottava Fizika Kafedrasının dosenti Hang Chi izah edir: “Maqnetik topoloji materiallar maqnetizm və kvant fizikasının birlikdə işlədiyi unikal bir platforma təklif edir, bu da bizim hələ tam başa düşməyə başladığımız yollarla baş verir.” “Bu icmal sahənin ən əhəmiyyətli irəliləyişlərini bir araya gətirir və tədqiqatçılara üzərində işləmək üçün ortaq bir təməl verir.”

Dünyanın hər yerindən 20 ildən çox davam edən tədqiqatların geniş icmalı elmi ictimaiyyətə ortaq bir başlanğıc nöqtəsi təqdim edir.

Professor Çi və onun həmmüəllifləri Dr. Penq Çen və MIT-dən professor Caqadiş S. Mudera bu materialların dörd əsas ailəsini araşdıraraq, onların yaratdığı maraqlı kvant effektlərini izah etdilər və real dünya texnologiyası üçün ən böyük imkanların harada olduğunu göstərdilər.

Demək olar ki, itkisiz elektrik cərəyanının ardınca qaçmaq

Bu təsirlərdən ən təəccüblülərindən biri ” kvant anomal Holl effekti ” adlanır və bu vəziyyət elektrik cərəyanının xarici maqnit sahəsi olmadığı halda, demək olar ki, heç bir enerji itkisi olmadan materialın kənarları boyunca axdığı bir vəziyyətdir. Buna etibarlı və səmərəli şəkildə nail olmaq, sahənin illərdir davam etdirdiyi bir mərhələdir.

Professor Çi deyir: “Bizi ən çox həyəcanlandıran şey, bu materialların elektrik cərəyanı və ya gərginlikdən qaynaqlanan maqnitləşmə keçidini ənənəvi metalları dəfələrlə üstələyən səmərəliliklə necə təmin edə bilməsidir. Bu, birbaşa bu günkü cihazlarımızdan daha sürətli, daha kiçik və daha enerjiyə qənaət edən cihazlara çevrilir.”

Alimlərin hələ də həll etməli olduğu yeganə problem

Hazırda bu təsirlər yalnız materiallar mütləq sıfırdan bir dərəcə yuxarı temperaturlara qədər soyudulduqda özünü göstərir. Bu materialların otaq temperaturunda işləməsini təmin etmək sahənin ən böyük çətinliyidir.

Tədqiqat irəliyə doğru üç konkret yolu göstərir: güclü kompüterlərdən və süni intellektdən istifadə edərək minlərlə namizəd materialı sürətlə yoxlamaq, nazik təbəqəli strukturlarda yeni materialların kombinasiyalarını yaratmaq və hələ tapılmamış tamamilə yeni maqnit topoloji materiallar ailələrini kəşf etmək.

Professor Çi əlavə edir: “Hələ ki, buna çatmamışıq, amma indi daha aydın bir yol xəritəmiz var . Material sintezi, hesablama skrininqi və maşın öyrənməsindəki irəliləyişləri birləşdirərək, otaq temperaturunda maqnit topoloji cihazlarının əlçatan olduğuna inanırıq.”

Niyə bu hesablamanı dəyişdirə bilər

Kompüterlərin və elektron cihazların qurulması üsulu fiziki həddinə yaxınlaşır. Çiplər o qədər sıxlaşır ki, istilik onların daha sürətli işləməsinə mane olan ən böyük maneələrdən birinə çevrilib. Bu icmalda təsvir edilən materiallar təkcə tədricən təkmilləşdirmə təklif etmir, həm də məlumatların daşınması və saxlanması üçün tamamilə fərqli bir yanaşmanı təmsil edir ki, bu da cihazları daha sərin, daha sürətli və daha enerjiyə qənaətli edə bilər.

Kompüter texnologiyalarından başqa, bu materiallar süni intellekt aparatlarında , yəni ənənəvi kalkulyatorun işləmə tərzindən daha çox, informasiyanı insan beyninin işlədiyi şəkildə emal edən fiziki sxemlərdə artıq erkən perspektivlər göstərir . Süni intellekt məlumat mərkəzlərinin heyrətamiz və artan sürətlə elektrik enerjisi istehlak etdiyi bir dünyada bu, çox vacibdir.

Daha çox məlumat

Peng Chen və digərləri, Spintronik tətbiqlər üçün maqnit topoloji materiallarının irəliləyişi və perspektivləri, Newton (2026). DOI: 10.1016/j.newton.2026.100436

Əsas anlayışlar

MaqnetizmMaddənin topoloji fazalarıMaqnit sistemləriTopoloji materiallar

Ottava Universiteti tərəfindən təmin edilir