حافظههای دیجیتال ۱۰ برابر کارآمدتر میشوند!
محققان دانشگاه چالمرز سوئد موفق به توسعه یک ماده دوبعدی نازک اتمی شدند که با ایجاد همزیستی دو نیروی مغناطیسی مخالف مصرف انرژی در حافظههای دیجیتال را تا ده برابر کاهش میدهد. این پیشرفت میتواند انقلاب بزرگی در زمینه حافظههای کممصرف و فناوریهای مبتنی بر داده ایجاد کند.
به گزارش interesting engineering، ذخیرهسازی دادهها بخش بزرگی از مصرف انرژی جهان را به خود اختصاص خواهد داد و پیشبینی میشود در چند دهه آینده، حافظههای دیجیتال حدود ۳۰ درصد از کل انرژی جهانی را مصرف کنند. پژوهشگران دانشگاه چالمرز با ارائه این ماده نوآورانه مسیر جدیدی برای حافظههای دیجیتال با مصرف انرژی پایین باز کردهاند.
ماده توسعه یافته یک کریستال دوبعدی است که توانسته است همزمان خواص فرومغناطیسی و ضدفرومغناطیسی را در یک ساختار واحد جای دهد؛ پدیدهای که پیش از این تنها با لایهچینی چند ماده متفاوت ممکن بود. فرومغناطیس نیرویی است که در آهنرباهای معمولی مشاهده میکنیم و باعث همراستایی الکترونها میشود، در حالی که ضدفرومغناطیس شامل اسپینهای مخالف الکترونهاست که یکدیگر را خنثی میکنند. ترکیب این دو حالت مغناطیسی مزایای بزرگی برای حافظهها و حسگرها فراهم میکند.
بینگ ژائو، نویسنده اصلی مقاله و پژوهشگر فیزیک دستگاههای کوانتومی دانشگاه چالمرز میگوید: یافتن همزیستی این دو ترتیب مغناطیسی در یک ماده نازک، یک دستاورد بزرگ است. این ویژگیها باعث میشود که ماده ما بهطور استثنایی برای ساخت حافظههای فوقالعاده کممصرف مناسب باشد از جمله برای هوش مصنوعی، موبایل، رایانهها و فناوریهای دادهای آینده.
کریستال دوبعدی یادشده دارای یک ترکیب داخلی از نیروهای مغناطیسی مخالف است که باعث ایجاد شیب مغناطیسی داخلی میشود. این شیب اجازه میدهد تا جهتگیری الکترونها به سرعت و بدون نیاز به میدان مغناطیسی خارجی تغییر کند. به گفته ژائو این ویژگی باعث کاهش مصرف انرژی تا ده برابر میشود.
ماده مذکور از کوبالت، آهن، ژرمانیم و تلوریم ساخته شده و با استفاده از نیروهای واندروالس، لایههای آن بدون نیاز به پیوند شیمیایی روی هم قرار میگیرند. به گفته ساروج پ. دش، رهبر پروژه و کارشناس فیزیک دستگاههای کوانتومی یک ماده با رفتارهای مغناطیسی چندگانه مشکلات ناشی از اتصال لایهها در سیستمهای چندلایه را حذف میکند و تولید آن بسیار سادهتر است. پیش از این لایهچینی فیلمهای مغناطیسی متعدد باعث ایجاد درزهای مشکلساز در رابطها میشد که تولید دستگاهها را پیچیده و قابلیت اطمینان آنها را کاهش میداد.
این کشف نه تنها میتواند مصرف انرژی در حافظهها را به شکل چشمگیری کاهش دهد، بلکه افقهای تازهای برای توسعه فناوریهای دادهای و حسگرهای پیشرفته باز میکند و نویدبخش حافظههای سریعتر، کوچکتر و بهینهتر برای آینده دیجیتال است.
انتهای پیام/
