Naukowcy z MIT opracowali nowy sposób kontrolowania magnesów wykonanych z materiałów ferrimagnetycznych. W przeciwieństwie do materiałów ferromagnetycznych, w materiałach ferrimagnetycznych niektóre atomy są ustawione w jednym kierunku, a inne w przeciwnym. Dlatego rodzaj pola magnetycznego wytwarzanego przez materiał ferrimagnetyczny zależy od równowagi pomiędzy tymi dwoma typami atomów.
Pamięć ferrimagnetyczna
Właściwości magnetyczne materiałów ferrimagnetycznych są silnie uzależnione od sił zewnętrznych. Dlatego też według naukowców powinny one być użyteczne do produkcji szybszych układów przechowywania danych i układów logicznych. Pamięci masowe oparte na tego typu materiałach pozwoliłyby na upakowanie większej ilości danych w danej przestrzeni niż ferromagnetyki, a także byłyby znacznie szybsze. Naukowcy z MIT współpracowali z naukowcami z innych instytucji w celu przezwyciężenia ograniczenia związanego z wykorzystaniem materiałów ferrimagnetycznych do przechowywania danych.
Zobacz też: Android 12.1 jeszcze w tym roku? Wiemy, po co Google tworzy ten system
Wyzwanie to polegało na tym, że nie istniał żaden niezawodny sposób przełączania orientacji magnesów w celu wygenerowania 0s i 1s potrzebnych do przechowywania danych. Naukowcy odkryli metodę szybkiego przełączania polaryzacji magnetycznej ferrimagnetyka o 180 stopni poprzez niewielką zmianę napięcia. Badacze wierzą, że ich odkrycie może zaowocować nową erą ferrimagnetycznych układów logicznych i urządzeń do przechowywania danych.
Jak to działa?
System wykorzystuje folię gadolinowo-kobaltową, która jest materiałem należącym do klasy zwanej ferrimagnesami z metali przejściowych ziem rzadkich. W tego typu materiałach, atomy gadolinu mają oś magnetyczną ustawioną w jednym kierunku, podczas gdy atomy kobaltu są ustawione w drugim kierunku. Kiedy przyłożenie napięcia umożliwia rozszczepienie cząsteczek wody na powierzchni folii na tlen i wodór, tlen jest odprowadzany, podczas gdy jądra atomów wodoru mogą wnikać w materiał.
Zobacz też: Dwa składane smartfony od Apple, ale z chłodnym nastawieniem do wyników
Ta penetracja zmienia orientację magnetyczną i zmiany wystarczające do przełączania orientacji pola magnetycznego, umożliwiając przechowywanie danych i urządzeń pamięci magnetycznej. Proces opracowany przez zespół jest również bardzo energooszczędny, ponieważ wymaga jedynie zmiany napięcia i nie wymaga zastosowania wysokiego prądu elektrycznego. W eksperymentach zespół poddał swój materiał 10 000 zmianom polaryzacji bez żadnych oznak degradacji. Tym samym magnetyczne dyski twarde mogą przeżyć swój renesans.
Źródło: SlashGear