В MIT разработали магнитный «транзистор», не нуждающийся в электричестве

15

В MIT разработали магнитный «транзистор», не нуждающийся в электричестве

Ученые кембриджского Массачусетского института представили совсем иной подход для осуществления вычислительных процессов, практически не нуждающихся в электрическом токе. Чтобы добиться такого эффекта, исследователями были применены магнитные материалы со способностью изменять степень намагниченности и переносить собственный момент импульса элементарных частиц. Предполагаемый магнитный транзистор способен менять свое состояние не потребляя электричество, при этом выделение тепла сводится практически к нулю.

Исследователи применили такое физическое явление, как спиновая волна, то есть квантовое свойство электронов в ферро-, антиферро- и ферримагнитных материалах с большими волновыми числами. Данные материалы обладают упорядоченной намагниченностью, при этом магнитное возмущение появляется не в определенном месте, а распространяется волной. Задача состоит в том, чтобы пытаться взаимодействовать с этими намагниченными волнами – проще говоря, уметь переводить ее из состояния 0 в состояние 1 в обоих направлениях.

До недавнего времени изменить спиновое состояние магнитных материалов удавалось лишь с использованием особой обвязки, работающей от электричества. Это довольно сложный процесс, сопровождающийся ростом шумов и усложняющие процесс измерения. Исследователи из технологического института решили управлять состоянием волны при помощи доменных стенок – границ между магнитными доменами с разным направлением намагниченности. Для решения этой проблемы была создана нанопленка, состоящая из двух нанопленок – кобальта и никеля. Толщина каждого слоя составляет порядка нескольких атомов. Данную пленку проложили между двумя магнитными материалами, для чего новая цепь начал обладать уникальными свойствами.

В ходе испытаний стало известно, что в момент преодолевания доменной стенки спиновая волна изменила свою фазу на 180 градусов, при этом ее амплитуда снижалась. Данный факт был зафиксирован, в то время как на само переключение не потребовалось использовать электрическую энергию. Стоит отметить, что расположение доменной стенки можно было контролировать спиновой волной. Понадобилось всего лишь нарастить напряженность спиновых волн. С ростом частоты колебаний расстояние между спиновой волной и доменной стенкой уменьшалось. В случае успешности окончательных испытаний комбинация описанных выше свойств позволит открыть новую страницу в области вычислительной техники, граничащей с квантовыми вычислениями.

Заметка: если вас интересует такая услуга как — разработка сайта, то рекомендуем вам обратиться к специалистам на сайте https://studio-good.ru/razrabotka-sajtov.