یک گروه تحقیقاتی نشان دادند که می‌توان مصرف انرژی را در کامپیوترهای مبتنی بر نانومغناطیس کاهش داد. نتایج این پژوهش یک گام موثر دیگر در جهت جایگزین نانومغناطیس به جای ترانزیستورها در کامپیوترها است.
گامی دیگر برای جایگزینی نانومغناطیس به جای ترانزیستور
پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا معتقداند که می‌توان واحد‌های سازنده ادوات الکترونیکی مدرن را حذف و به جای آن از سوئیچ‌های نانومغناطیسی استفاده کرد.
ترانزیستورهای مبتنی بر نیمه‌هادی‌ها با عبور مستقیم جریان الکتریسیته می‌توانند خاموش و روشن شوند، این ترانزیستورها نقش سیستم عصبی را در کامپیوترها به عهده دارند. با افزایش سرعت پردازش کامپیوترها نیاز به تعداد بیشتری ترانزیستور بوده، در نتیجه مصرف انرژی افزایش یافته و گرمای بیشتری تولید می‌شود. بیش از یک دهه است که محققان به دنبال استفاده از مغناطیس به جای ترانزیستور هستند؛ دلیل این امر پایین بودن مصرف انرژی در مغناطیس در هنگام سوئیچ کردن است. اما تاکنون انرژی مورد نیاز برای تولید میدان مغناطیسی لازم جهت تغییر مغناطیس‌ها به حدی است که این مزیت را زیر سوال می‌برد.
محققان دانشگاه کالیفرنیا با به کارگیری ویژگی نادری در فلز تانتالیم بر این مشکل فائق آمدند. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است. محققان در این مقاله نشان دادند که چگونه می‌توان با استفاده از نانومغناطیس اثر اسپین هال ایجاد کرد. برای این کار، آنها نانومغناطیس را روی سیم تانتالیم قرار داده و از آن جریان الکتریسیته عبور دادند. با این کار الکترون‌ها را در سیم، در جهت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت جهت‌گیری می‌کنند که این کار به صورت کاملا تصادفی اتفاق می‌افتد. زمانی که الکترون‌ها از میان هسته اتم تانتالیم عبور می‌کند، خواص فیزیکی این فلز به‌صورت طبیعی جهت‌گیری الکترون‌ها را تغییر می‌دهد. این کار موجب قطبی شدن فلز شده و می‌تواند بدون نیاز به میدان مغناطیس خارجی، مغناطیس‌ها را دستکاری کند.
سیف صلاح‌الدین رهبر این تیم تحقیقاتی می‌گوید: این یافته ما بسیار جالب توجه است و می‌تواند کامپیوترها را به سوی مصرف کمتر انرژی پیش ببرد. در صورت استفاده از این روش، می‌توان مصرف انرژی را تا۱۰ هزار برابر کمتر از آنچه که برای کامپیوترهای نانومغناطیسی متصور بود، کاهش داد. نتایج آزمایش‌های ما نشان داد که روزی می‌توان مغناطیس را جایگزین ترانزیستورها کرد.
حمایت‌های مالی این پروژه توسط آژانس پروژه‌های تحقیقات پیشرفته دفاعی، شرکت تحقیقات نیمه‌هادی و بنیاد ملی علم انجام شده‌است.
