بهبود روش‌های ذخیره‌سازی داده و حسگرهای مغناطیسی

دو ابداع جدید یک فیزیک‌دان جوان نخبه به نام پاول مارو، می‌تواند به شکل چشمگیری روش‌های ذخیره‌سازی مغناطیسی داده را ارتقا دهد، همچنین می‌توان از این ابداعات در آشکارسازی میدان‌های مغناطیسی بسیار ضعیف در محیط‌ها و مواد مختلف؛ مانند جوهرهای موجود بر روی پول‌های تقلبی و یا بافت مغز و قلب انسان استفاده کرد.

دو ابداع جدید یک فیزیک‌دان جوان نخبه به نام پاول مارو، می‌تواند به شکل چشمگیری
روش‌های ذخیره‌سازی مغناطیسی داده را ارتقا دهد، همچنین می‌توان از این ابداعات در
آشکارسازی میدان‌های مغناطیسی بسیار ضعیف در محیط‌ها و مواد مختلف؛ مانند جوهرهای
موجود بر روی پول‌های تقلبی و یا بافت مغز و قلب انسان استفاده کرد.

مارو آرایه‌ای از ستون‌های نانومقیاس ساده ساخته‌است که مشتمل بر لایه‌های متناوبی
از کبالت مغناطیسی و مس غیر مغناطیسی است، چنین آرایش سه‌بعدی‌ای از لایه‌های
مغناطیسی و غیرمغناطیسی، ماده‌ای می‌سازد که دارای خصوصیات مغناطیسی امیدوارکننده‌ای
در زمینه ذخیره‌سازی داده و آشکارسازی میدان مغناطیسی در دمای اتاق است. هم‌اکنون
در ساخت دیسک‌های سخت در دنیا از فناوری مشابهی استفاده می‌شود؛ اما در فناوری
مذکور از یک طرح دوبعدی برای لایه‌ها بهره گرفته می‌شود.

مارو در این باره گفت:«سه‌بعدی بودن این نانوساختار آن را قادر ساخته تا در آینده
به شکل چشمگیری قابلیت ذخیره‌سازی داده را بهبود دهد. استفاده از یک دیسک با چگالی
ذخیره‌سازی داده بالاتر منجر به کاهش اندازه، هزینه تمام‌شده و مصرف انرژی ابزارهای
الکترونیکی‌ای می‌شود که از آن دیسک استفاده می‌کنند، همچنین یک حسگرِ نوکِ خواندن
که دارای تعداد کمی از این نانوستون‌ها باشد، ممکن است در آینده برای افزایش حساسیت
فضایی استفاده شود و در صورت تحقق این امر، بیت‌هایی که به‌صورت فشرده‌تری بر روی
دیسک قرار گرفته‌اند قابل خواندن هستند».

همچنین مارو یک روش میکروسکوپیک برای اندازه‌گیری خصوصیات مغناطیسی جزئی
نانوستون‌های خود ابداع کرده‌است. پیش از این، روشی با قابلیت تنظیم بالا که قادر
به آشکارسازی خصوصیات مغناطیسی یک یا تعداد محدودی از نانوساختارهای ساده‌ باشد
وجود نداشت.

در این روش تنها از یک میکروسکوپ تونلی روبشی(STM) خاص ـ که توسط مارو ساخته
شده‌است ـ استفاده می‌شود و هیچ گونه قطعه مغناطیسی درونی دیگری کاربرد ندارد. بنا
به اظهارات مارو، اکثر STMهای مورد استفاده امروزی، دارای میدان‌های مغناطیسی داخلی
هستند و این امر، ضریب اطمینان را در کارکرد با میدان مغناطیسی خارجی می‌کاهد. مارو
به کمک STM غیر مغناطیسی خود توانست تا با استفاده از یک آهنربای الکتریکی، رفتار
مغناطیسی نانوستون‌های خود را کنترل کرده، در هر مرحله، خصوصیات مغناطیسی کمتر از
ده نانوستون‌ را اندازه‌گیری کند. هم‌اکنون مارو در پی آن است تا با اصلاح ابزار
خود خصوصیات یک نانوستون منفرد را اندازه‌گیری کند.

علاوه بر کاربردهای مذکور، روش ابداعی مارو می‌تواند در کاربردهایی چون حسگرهای
حرکت برای کاربردهای صنعتی، آشکارسازی جوهر مغناطیسی در پول و سایر اسناد
محافظت‌شده و حتی آشکارسازی میدان مغناطیسی ضعیف تولیدشده به‌وسیله بدن انسان به‌
کار گرفته شود.

نتایج این بررسی در نشریه Nanotechnology به چاپ رسیده‌است.