13 Ekim 2023 (
Nanowerk Haberleri) Yeni bir atılımda araştırmacılar, yeni nesil bilgisayar cihazlarında veri depolamayı geliştirmek için kullanılabilecek, daha önce tespit edilmemiş bir fizik olayını doğrulamak için yeni bir teknik kullandılar.
Önemli Noktalar
Bilim insanları, elektronların, Dünya'nın güneş etrafındaki dönüşüne benzer şekilde, yörüngesel açısal momentumları aracılığıyla elektrik ürettiği bir olgu olan "yörünge Hall etkisini" keşfettiler.
Polarize ışığın hafif metal kromun ince filmleri üzerine yansımasını içeren yeni bir yöntem, spintronikte önemli bir kilometre taşı olan yörüngesel Hall etkisini başarıyla tespit etti.
Bu keşfin spintronikteki potansiyel uygulaması, enerji tüketiminin azalmasına, daha yüksek performansa ve manyetik malzemelerin ömrünün uzamasına yol açabilir.
Araştırma
Bazı yüksek teknolojili bilgisayarlarda ve uydularda kullanılanlar gibi spintronik hafızalar, bilgiyi depolamak ve okumak için bir elektronun içsel açısal momentumu tarafından üretilen manyetik durumları kullanır. Bir elektronun dönüşü, fiziksel hareketine bağlı olarak manyetik bir akım üretir. "Spin Hall etkisi" olarak bilinen bu durumun, düşük güç elektroniğinden temel kuantum mekaniğine kadar birçok farklı alanda manyetik malzemeler için önemli uygulamaları vardır. Daha yakın zamanlarda bilim insanları, elektronların ikinci tür bir hareket yoluyla da elektrik üretebildiğini keşfettiler: Yörüngesel açısal momentum, Dünya'nın güneş etrafında dönmesine benzer. Çalışmanın ortak yazarı ve Ohio State Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Roland Kawakami, bunun "yörünge Hall etkisi" olarak bilindiğini söyledi. Teorisyenler, hafif geçiş metalleri (zayıf dönüş Hall akımlarına sahip malzemeler) kullanıldığında, yörüngesel Hall etkisi tarafından üretilen manyetik akımların yanlarında akanları tespit etmenin daha kolay olacağını öngördü. Şimdiye kadar böyle bir şeyi doğrudan tespit etmek zordu, ancak fizik alanında yüksek lisans öğrencisi Igor Lyalin tarafından yönetilen ve bugün dergide yayınlanan çalışma
Physical Review Letters (
“Kromdaki Orbital Hall Etkisinin Manyeto-Optik Tespiti”), etkiyi gözlemlemek için bir yöntem gösterdi. Kawakami, "On yıllar boyunca çeşitli Hall efektleri sürekli olarak keşfedildi" dedi. "Fakat bu yörüngesel akımlar fikri gerçekten yepyeni bir fikir. Zorluk, bunların tipik ağır metallerdeki spin akımlarıyla karışması ve bunları birbirinden ayırmanın zor olmasıdır." Bunun yerine, Kawakami'nin ekibi, metalin atomlarını potansiyel bir yörüngesel açısal momentum oluşumu açısından araştırmak için polarize ışığı (bu durumda bir lazer), hafif metal kromun çeşitli ince filmleri üzerine yansıtarak yörüngesel Hall etkisini gösterdi. Yaklaşık bir yıl süren özenli ölçümlerden sonra araştırmacılar, filmin bir ucunda toplanan elektronların güçlü yörüngesel Hall etkisi özellikleri sergilediğini gösteren net bir manyeto-optik sinyal tespit edebildiler. Bu başarılı tespitin gelecek için büyük sonuçları olabilir
spintronikler uygulamalar, dedi Kawakami. "Spintronik kavramı yaklaşık 25 yıldır ortalıkta dolaşıyor ve çeşitli hafıza uygulamaları için gerçekten iyi olmasına rağmen, şimdi insanlar daha da ileri gitmeye çalışıyor" dedi. "Artık alanın en büyük hedeflerinden biri tüketilen enerji miktarını azaltmak çünkü bu, performansı artırmanın sınırlayıcı faktörü." Gelecekteki manyetik malzemelerin iyi çalışması için gereken toplam enerji miktarının azaltılması, potansiyel olarak daha düşük güç tüketimi, daha yüksek hızlar ve daha yüksek güvenilirliğe olanak sağlamanın yanı sıra teknolojinin ömrünün uzatılmasına da yardımcı olabilir. Kawakami, döndürme akımları yerine yörünge akımlarını kullanmanın uzun vadede hem zamandan hem de paradan tasarruf sağlayabileceğini söyledi. Bu araştırmanın, bu garip fizik olaylarının diğer metal türlerinde nasıl ortaya çıktığı hakkında daha fazla bilgi edinmenin bir yolunu açtığını belirten araştırmacılar, spin Hall etkileri ile yörünge Hall etkileri arasındaki karmaşık bağlantıyı araştırmaya devam etmek istediklerini söylüyorlar.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63840.php
