تحقیقات جدید دانشمندان منجر بهساخت افزارههای جدید ذخیرهسازی اطلاعات بر پایه خواص مغناطیسی مواد شدهاست که کاربرد زیادی در رایانهها و وسایل الکترونیکی دارند. یافتههای جدید دانشمندان نشان میدهد که خاصیت چرخشی نانوذرات ممکن است نقشی حیاتی در انتقال یا پردازش اطلاعات در افزارههایی که بر پایه اسپین الکترونها عمل میکنند، بازی کند. در این افزارهها، اسپین الکترون بهجای بار الکتریکی الکترون در ذخیرهسازی اطلاعات نقش بازی میکند.
ساخت افزارههای ذخیرهسازی اطلاعات با استفاده از خاصیت مغناطیسی مواد
| تحقیقات جدید دانشمندان منجر بهساخت افزارههای جدید ذخیرهسازی اطلاعات بر پایه خواص مغناطیسی مواد شدهاست که کاربرد زیادی در رایانهها و وسایل الکترونیکی دارند. یافتههای جدید دانشمندان نشان میدهد که خاصیت چرخشی نانوذرات ممکن است نقشی حیاتی در انتقال یا پردازش اطلاعات در افزارههایی که بر پایه اسپین الکترونها عمل میکنند، بازی کند. در این افزارهها، اسپین الکترون بهجای بار الکتریکی الکترون در ذخیرهسازی اطلاعات نقش بازی میکند. |
| زمانی که اسپین الکترونها در یک ماده فرومغناطیس بهسادگی در یک جهت معین، جهتگیری میکنند، تعداد زیادی از این نانومغناطیسها جهت چرخش یکتایی را بهخود میگیرند. این جهتگیری خاص، مشابه پدیده عوضشدن دست راست و چپ در تصویر آینهای است. Matthias Bode، یکی از دانشمندان مرکز مطالعاتی نانومواد در آزمایشگاه ملی آرگون، میگوید: خیلی از سیستمهای موجود در طبیعت دارای چرخش هستند که میتوان بهسیستمهایی همچون ذرات ابتدایی با برهمکنشهای ضعیف الکتروستاتیکی، مولکولهای آلی، طوفانها و حتی کهکشانها اشاره کرد. جامدات یکی از مناسبترین کاندیداها در این زمینهاست و بهاین دلیل که تقارنهای خاصی دارند خواص الکتریکی، اپتیکی، مغناطیسی و ساختاری جالبی را از خودشان میدهند. این محققان از میکروسکوپ تونلزنی پیمایشگر حساس بهاسپین و همچنین از محاسبات ساختار الکترونیکی، جهت تشخیص نظم مغناطیسی مواد استفاده کردند. با ساخت میکروسکوپ STM حساس بهاسپین الکترون، خاصیت مغناطیسی یک تک اتم قابل مشاهده و اندازهگیری است. این میکروسکوپ تعمیمیافته، بهعنوان میکروسکوپ تونلزنی قطبیده اسپینی یا SP-STM نامگذاری شدهاست. این محققان با استفاده از این روش تعمیمیافته، نشان دادهاند که تحت یک میدان مغناطیسی الگوی حاصل از میکروسکوپ STM در جهت معینی شیفت پیدا میکند که نشاندهنده چرخش یکتایی است. در گذشته، این نوع برهمکنشها در جامعه علمی دنیا بدون هیچ اهمیتی تلقی میشد. ولی اکنون این ارتباط در ساختارهای نانومتری از قبیل لایههای نازک یا ذرات مغناطیسی قابل درک است. نتایج این تحقیقات در مجله Nature بهچاپ رسیدهاست. یافتههای گروه دیگری از محققان آرگون که در مجله Nature به چاپ رسیدهاست، منجر بهپیشرفتی غیرمنتظره در درک مواد ضد فرومغناطیسی شدهاست. با بهرهگیری از روشی بهنام طیفبینی فوتونهای اشعه X همبسته محققان برای اولین بار قادر بهدیدن طرز کار داخلی مواد ضد فرومغناطیس از قبیل فلز کروم شدهاند. علاوهبر ایجاد هولوگرامهای اولیه از یک ماده ضد فرومغناطیسی، تحقیقات نشان میدهد که این هولوگرامها، حتی در دماهای خیلی پایین هم واقعاً بهزمان وابسته هستند. این امر نشان میدهد که خاصیت ضد فرومغناطیس مواد هرگز بهطور حقیقی قطع نمیشود و یا بهعبارت دیگر پیوسته تا دمای پایین نیز ادامه دارد. علت این خاصیت احتمالاً در مکانیک کوانتومی یا عدم قطعیتیهای این علم در مورد ذراتی از قبیل الکترونها و اتمها نهفتهاست. بنابراین میتوان گفت که این خواص مغناطیسی نانوذرات میتواند افق جدیدی را برای بهکارگیری این مواد در فناوریهای آینده ار جمله محاسبات کوانتومی باز کنند. |
