Article Thumbnail

3D Manyetik Nano Ağ Atılımı Yeni Nesil 3D Depolama Teknolojilerini Sağlayabilir

  • 02 Eylül 2021 11:53

Viyana Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, nano elementler arasında artan manyetik engellenme nedeniyle manyetik monopollerin ortaya çıktığı ve oda sıcaklığında kararlı olduğu yeni bir 3D manyetik nano ağ tasarladı. Kredi: © Sabri Koraltan University of Vienna

 

Oda Sıcaklığında Kontrol Edilen Acil Manyetik Monopoller

Üç boyutlu (3D) nano ağ, fotonik, biyo-tıp ve spintronikte sayısız uygulama ile modern katı hal fiziğinde yeni bir dönem vaat ediyor. 3D manyetik nano mimarilerin gerçekleştirilmesi, ultra hızlı ve düşük enerjili veri depolama cihazları sağlayabilir. Bu sistemlerdeki rekabet eden manyetik etkileşimler nedeniyle, mobil, ikili bilgi taşıyıcıları olarak kullanılabilen manyetik yükler veya manyetik monopoller ortaya çıkabilir. Viyana Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bağlanmamış manyetik yüklere ev sahipliği yapan ilk 3 boyutlu yapay spin buz kafesini tasarladılar. npj Hesaplamalı Malzemeler dergisinde yayınlanan sonuçlar, yeni kafeste, manyetik monopollerin oda sıcaklığında kararlı olduğunu ve isteğe bağlı olarak harici manyetik alanlar tarafından yönlendirilebileceğini gösteren ilk teorik bir gösterimi sunuyor.

 

Ortaya çıkan manyetik monopoller, spin ices adı verilen bir manyetik malzeme sınıfında gözlenir. Bununla birlikte, atomik ölçekler ve kararlılıkları için gerekli düşük sıcaklıklar, kontrol edilebilirliklerini sınırlar. Bu, tek atomik momentlerin, farklı kafesler üzerinde düzenlenmiş manyetik nano adalarla değiştirildiği 2D yapay spin buzunun geliştirilmesine yol açtı. Yükseltme, daha erişilebilir platformlarda ortaya çıkan manyetik monopollerin çalışmasına izin verdi. Belirli nano adaların manyetik yönünü tersine çevirmek, monopolleri bir tepe noktası daha yayar ve geride bir iz bırakır. Bu iz, Dirac Strings, mutlaka enerji depolar ve monopolleri bağlayarak hareketliliklerini sınırlar.

 

Viyana Üniversitesi'nden Dieter Suess liderliğindeki Sabri Koraltan ve Florian Slanovc çevresindeki araştırmacılar, şimdi hem atomik hem de 2D yapay dönüşlü buzların avantajlarını birleştiren ilk 3D yapay dönüşlü buz kafesi tasarladılar.

 

Viyana Üniversitesi'nden Nanomanyetizma ve Magnonics grubu ve ABD'deki Los Alamos Laboratuvarı'nın Teorik Bölümü ile iş birliği içinde, yeni kafesin faydaları mikromanyetik simülasyonlar kullanılarak incelenmiştir. Burada, düz 2D nano adalar, manyetik rotasyonel elipsoidler ile değiştirilir ve yüksek simetrili üç boyutlu bir kafes kullanılır. Çalışmanın ilk yazarlarından biri olan Sabri Koraltan, “Temel durumun dejenerasyonu nedeniyle, Dirac tellerinin gerilimi manyetik monopolleri çözerek ortadan kalkar” diyor. Araştırmacılar çalışmayı bir sonraki adıma taşıdılar; simülasyonlarında bir manyetik monopolün, harici manyetik alanlar uygulanarak kafes boyunca yayıldığı ve 3D manyetik nano ağda bilgi taşıyıcıları olarak uygulandığını gösterdiler.

 

Sabri Koraltan, “Yeni kafeste üçüncü boyutu ve yüksek simetriyi kullanarak manyetik monopolleri çözüyor ve onları neredeyse gerçek elektronlar gibi istenilen yönlerde hareket ettiriyoruz” diye ekliyor. Diğer ilk yazar Florian Slanovc şu sonuca varıyor: "Tekellerin oda sıcaklığındaki ve üzerindeki termal kararlılığı, çığır açan yeni nesil 3D depolama teknolojilerinin temelini oluşturabilir."

 

-

Referanslar: https://scitechdaily.com/3d-magnetic-nanonetwork-breakthrough-could-enable-new-generation-of-3d-storage-technologies/