Elektronų gaudymas laidai magnetinėse nanovielėse, antielektromagnetinėse bangose, skirtas itin didelio tankio duomenims saugoti.

Nanodalinio skerspjūvio schema parodo nanovielės šerdies atomų sąveiką. Geltoni atomai: germanis; Raudoni atomai: chromas; Violetinis atomas geltonai raudonos jungties periferijoje: silicio apvalkalas. Kreditas: Ranjit Pati / Michigan Tech.

Elektronai yra viena iš pagrindinių dalelių gamtoje, kurias skaitome mokyklose. Jos elgesys suteikia užuominų apie naujus skaitmeninės informacijos saugojimo metodus.

Paskelbtame tyrime Nano personažasMičigano technologijos universiteto fizikai tyrinėja alternatyvias medžiagas, kad pagerintų talpą ir sumažintų skaitmeninės atminties technologijos dydį. Mičigano technikos fizikos profesorius Ranjitas Pati vadovavo tyrimui ir paaiškino komandos naują nanovielės dizainą.

“Dėl savybės, vadinamos sukiniu, elektronai elgiasi kaip mažas magnetas”, – sako Pati. “Kaip juostos magnetas yra dipolinis, nukreiptas iš pietų į viršų, medžiagos elektronai turi momento vektorių. Magnetinis dipolis, apibūdinantis medžiagos magnetizmas “

Kai šie vektoriai yra atsitiktinėje linijoje, medžiaga yra nemagnetinė. Kai jie yra lygiagretūs vienas kitam, jie vadinami elektromagnetiniais, o antiparoidinis derinimas yra magnetinis antikūnas. Dabartinėse duomenų saugojimo technologijose naudojamos elektromagnetinės medžiagos, kai duomenys saugomi mažame elektromagnetiniame lauke. Štai kodėl pakankamai stiprūs magnetai gali sugadinti mobiliuosius telefonus ar kitą elektroninę atmintį.

Saugojimo iššūkiai

Priklausomai nuo traukos krypties (Arba nukreipti į viršų, arba į apačią), duomenys įrašomi kaip bitai (a 1 arba 0) feromagnetinėje srityje. Tačiau yra dvi kliūtys, kurios abi priklauso nuo artumo. Pirma, išorinis magnetas yra per arti ir magnetinis laukas gali pakeisti magnetinio momento kryptį srityje ir sugadinti saugojimo įrenginį. Antra, kiekviena sritis turi savo magnetinį lauką, todėl negali būti per arti viena kitos. Mažesnių, lankstesnių ir universalesnių elektroninių prietaisų uždavinys yra tas, kad jiems reikia įrenginių, dėl kurių sunku atskirti domenus. feromagnetinis Saugiai atskirta

„Itin tankus duomenų pildymas bus nemenkas uždavinys elektromagnetinės atminties srityje, – sako Pati. – Kita vertus, elektromagnetinėse ekranavimo medžiagose šios problemos nėra.

Savo paties elektromagnetinė ekranavimo medžiaga netinka elektroniniams prietaisams. Bet tam įtakos neturi išorinis magnetinis laukas. Šis gebėjimas atsispirti magnetinėms manipuliacijoms pradeda sulaukti daugiau mokslininkų bendruomenės dėmesio, o Pati komanda pritaikė nuspėjamąją daugiakvantę teoriją, kurioje atsižvelgiama į elektronų sąveiką. Komanda nustatė, kad chromu legiruoti nanovieliai su germanio šerdimis ir silicio apvalkalais gali būti antielektromagnetiniai puslaidininkiai.

Elektromagnetas

Neseniai kelios mokslinių tyrimų grupės parodė manipuliavimą atskiromis magnetinėmis būsenomis elektromagnetinėse ekranavimo medžiagose, naudojant elektros srovę ir lazerius. Jie stebėjo sukimosi dinamiką terahercų dažniu, kuris yra daug greitesnis nei dažnis, naudojamas mūsų dabartiniuose saugojimo įrenginiuose. Šis pastebėjimas atvėrė susidomėjimą elektromagnetiniais tyrimais ir galėjo paskatinti greitesnį, didesnės talpos duomenų saugojimą.

„Naujausiame darbe mums pavyko panaudoti patrauklias antiferrito savybes, kaip su mažo matmens metalų oksidu (CMOS) suderinamą puslaidininkį, nepakenkiant jo savybėms. elektroniniai prietaisai su didesnės talpos duomenų saugojimu ir valdymu.

Pati pridūrė, kad įdomiausia jo komandos dalis yra elektromagnetizmą diktuojančio mechanizmo atradimas. Šis mechanizmas vadinamas viršvalandis Reguliuoja elektronų sukimąsi ir lygiagrečią liniją, dėl kurios jie tampa magnetiniais antikūnais. Germaniumo komandos nanovielėse elektronai veikia kaip keitikliai tarp nesusijusių chromo atomų.

„Chromo atomų magnetinės būsenos sąveika tarpininkauja tarpiniams atomams, su kuriais jie jungiasi. Tai kooperatyvus magnetinis reiškinys, – sako Pati. – Paprasčiau tariant, yra du žmonės: A ir B: Jie yra toli vienas nuo kito ir negali tiesiogiai bendrauti, bet A turi draugų, C ir B turi draugų, DC ir D yra artimi draugai. Todėl A ir B gali netiesiogiai bendrauti per C ir D. “

Geresnis supratimas, kaip elektronai bendrauja tarp savo bendraamžių atomuose, leidžia atlikti daugiau eksperimentų, kad būtų galima išbandyti medžiagų, tokių kaip chromu legiruotų nanopluoštų, galimybes. Geresnis supratimas apie germanio ir silicio nano medžiagos antimagnetinį pobūdį yra tai, kas įgalina mažus, protingesnius, didesnės talpos elektroninius prietaisus.

Nuoroda: 2021 m. Vasario 12 d. Sandip Aryal, Durga Paudyal ir Ranjit Pati „Cr-Doped Ge-Core / Si-Shell Nanowire: Antiferromagnetic Semiconductor“. Nano personažas.
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c04971

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Išradingi vandenyno mikrobai puikiai renka maistą, kai jo trūksta

Coscinodiscus wailesii diatoma su pritvirtinta Pseudovorticella coscinodisci ciliarine epibionte. Brūkšninės linijos gaunamos iš srautų, kuriuos generuoja silikatiniai epibionai. Šaltinio vaizdo įrašas buvo...

Netikėti pterozaurai lengvai galėjo skristi

Nuotraukoje pavaizduota Pterodaustro guinazui banda. Autorius: dr. Markas Wittonas Naujai suformuoti pterozaurai galėjo skristi, tačiau jų skraidymo įgūdžiai galėjo skirtis nuo suaugusiųjų pterozaurų. Pterozaurai -...

Žindymas – net kelias dienas – susijęs su mažesniu vaikystės kraujospūdžiu

Net keletą dienų žindomų kūdikių kraujospūdis 3 metų amžiaus yra žemesnis nei vaikų, kurie niekada nemaitino krūtimi. Žindomų naujagimių kraujospūdis yra žemas, neatsižvelgiant į jų...

Dirbtinio intelekto naudojimas norint rasti senėjimo cheminius junginius

Iki Surėjaus universitetas 2021 m. Liepos 24 d Surrey universitetas sukūrė dirbtinio intelekto (AI) modelį, kuris identifikuoja sveiką senėjimą skatinančius cheminius junginius, atverdamas kelią farmacijos naujovėms,...

NASA apdovanojo „SpaceX“ sutartį su „Europa Clipper“ misijos įkūrimu

Jis yra NASA 2021 m. Liepos 24 d Šis vaizdas, patikslintas 2020 m. Gruodžio mėn., Rodo NASA erdvėlaivį „Europa Clipper“. Vidaus vandenynams padvigubėjus žemės vandenynų...

Newsletter

Subscribe to stay updated.