محققان ژاپنی روشی ارائه کردند که در آن می‌توان مغناطیسی شدن نانوذرات را با سرعت بالاتری انجام داد. با این کار فرکانس کارکرد ادوات الکترونیکی از مقیاس گیگاهرتز به تراهرتز ارتقاء پیدا می‌کند.
افزایش فرکانس از گیگا به تراهرتز با اسپین‌ترونیک
پژوهشگران روش جدیدی برای افزایش سه برابری سرعت محاسبات با استفاده از اسپین‌ترونیک ارائه کردند. این گروه تحقیقاتی به رهبری شینوبو اهیا ابزار نیمه‌هادی اسپین‌ترونیکی ساختند که می‌تواند بین حالت‌های مغناطیسی چند تریلیون بار در ثانیه سوئیچ کند، این توان فرکانسی بیش از چیزی است که در حال حاضر در این حوزه وجود دارد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان “Large terahertz magnetization response in ferromagnetic nanoparticles” در نشریه Applied Physics Letters به چاپ رسیده است.
تلفن هوشمند یا کامپیوتر در دنیای امروز بسیار رایج و فراگیر شده‌است و به سادگی می‌توان آنها را خرید. زمانی که به دستورالعمل‌های موجود در راهنماهای این ادوات توجه کنید، متوجه می‌شوید که فرکانس مورد استفاده در آنها در مقیاس گیگاهرتز است. بنابراین، فرکانس رایج در ادوات موجود در بازار در حد چند گیگاهرتز است اما دانشمندان در تلاش هستند تا این فرکانس را تغییر دهند و با افزایش فرکانس، عملکرد این ادوات را بهبود دهند.
پژوهشگران ژاپنی دانشگاه توکیو تلاش دارند تا با استفاده از اسپین‌ترونیک گام جدیدی در این مسیر بردارند. اهیا می‌گوید: «من امیدوارم که این تحقیقات بتواند منجر به تولید ادوات حافظه و مدارهای مبتنی بر اسپین‌ترونیک شود. در آینده نزدیک کاربران شاهد تلفن‌های هوشمند و دیتاسنترهای مبتنی بر اسپین‌ترونیک خواهند بود. ما دستاوردهای قابل توجهی در عملکرد سامانه‌های الکترونیکی نظیر هوش مصنوعی را به‌دست خواهیم آورد.»
محققان این پروژه نشان دادند میزان مغناطیسی شدن در نانوذرات MnAs در معرض لیزر تراهرتز با سرعت بالایی انجام می‌شود. اهیا می‌افزاید: «تاکنون محققان این حوزه از فیلم‌های فلزی فرومغناطیس برای مطالعه ماژول‌های مغناطیسی تراهرتز استفاده می‌کردند اما این کار مشکلاتی ایجاد می‌کند. از این رو ما نانوذرات فرومغناطیس را در لایه‌ای نازک به ضخامت ۱۰۰ نانومتر فیلم نیمه‌هادی قرار دادیم که با این کار میدان الکتریکی تراهرتز به‌طور یکنواخت پخش شده و اسپین را تغییر می‌دهد و در نتیجه مغناطیسی شدن نانوذرات انجام می‌شود.»
