جهشی بزرگ در دنیای رایانهها با کشف پیوند مغناطیس و برق
مهندسان دانشگاه دلاور موفق به کشف روشی نوین برای اتصال نیروهای مغناطیسی و الکتریکی در سامانههای رایانشی شدهاند؛ دستاوردی که میتواند زمینهساز ساخت رایانههایی باشد که با سرعتی چشمگیرتر و مصرف انرژی بسیار کمتر از فناوریهای امروزی کار میکنند.
در پژوهشی که نتایج آن در مجله معتبر Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده، تیمی از محققان مرکز مواد هیبرید، فعال و پاسخگو» (CHARM) وابسته به دانشگاه دلاور، اعلام کردند که مگنونها امواج مغناطیسی بسیار کوچکی که درون مواد جامد حرکت میکنند قادر به تولید سیگنالهای الکتریکی قابل اندازهگیری هستند. این یافته علمی نشان میدهد که در آینده تراشههای رایانهای میتوانند سامانههای مغناطیسی و الکتریکی را مستقیما در هم ادغام کنند و به این ترتیب نیازی به تبادل مداوم انرژی که یکی از محدودیتهای اصلی فناوریهای کنونی است، نخواهد بود.
چگونگی انتقال اطلاعات از طریق مگنونها
در الکترونیک سنتی انتقال دادهها از طریق جریان الکترونهای باردار انجام میشود؛ فرآیندی که همواره با اتلاف انرژی بهصورت گرما همراه است. اما در مقابل، مگنونها اطلاعات را از طریق هماهنگی چرخش یا اسپین الکترونها جابهجا میکنند و الگوهای موجمانندی را در سراسر ماده به وجود میآورند. بر اساس مدلهای نظری ارائهشده از سوی تیم دانشگاه دلاور هنگامی که این امواج مغناطیسی از درون مواد ضدفرومغناطیس عبور میکنند، میتوانند قطبش الکتریکی القا کرده و ولتاژ قابلاندازهگیری تولید کنند.
گامی به سوی رایانش فوقسریع و کممصرف
مگنونهای ضدفرومغناطیس قادرند با فرکانسهایی در محدوده تراهرتز یعنی حدود هزار برابر سریعتر از امواج مغناطیسی در مواد معمولی حرکت کنند. این ویژگی استثنایی، مسیر تازهای را برای دستیابی به رایانش بسیار سریع و با مصرف انرژی اندک پیشروی پژوهشگران میگذارد. به گفته اعضای تیم تحقیقاتی مرحله بعدی کار شامل تایید تجربی مدلهای نظری و بررسی برهمکنش مگنونها با نور خواهد بود؛ موضوعی که میتواند منجر به توسعه روشهای کارآمدتر برای کنترل این امواج شود.
پیشبرد تحقیقات در حوزه مواد کوانتومی
این پژوهش بخشی از برنامه گستردهتر مرکز CHARM برای توسعه مواد کوانتومی هیبریدی است؛ موادی که ترکیبی از ویژگیهای مغناطیسی، الکترونیکی و کوانتومی دارند و میتوانند در فناوریهای آینده نقش کلیدی ایفا کنند. پژوهشگران این مرکز در تلاشاند تا مواد هوشمندی طراحی کنند که به محیط پیرامون خود واکنش نشان داده و بستر نوآوری در حوزههایی، چون رایانش، انرژی و ارتباطات را فراهم سازند.
این دستاورد گامی مهم در مسیر تحول نسل آینده رایانهها و پیشرفت فناوریهای مبتنی بر مواد کوانتومی محسوب میشود؛ فناوریهایی که میتوانند مرز میان مغناطیس و الکتریسیته را از میان بردارند و راه را برای رایانش سریعتر، هوشمندتر و سازگارتر با محیط زیست هموار کنند.
انتهای پیام/
