Revoluția ar putea permite cipuri de memorie de nouă generație cu densitate și durabilitate îmbunătățite
Pe scurt: Oamenii de știință de la MIT au realizat o performanță revoluționară prin crearea unei stări magnetice unice într-un material folosind lumină. Prin aplicarea laserelor, au schimbat cu succes un material antiferomagnetic într-o stare magnetică complet nouă. Această descoperire are potențialul de a revoluționa memoria de ultimă generație și tehnologia de stocare a datelor, deschizând calea pentru cipuri mult mai avansate decât standardele actuale.
Echipa de cercetare, condusă de profesorul de fizică Nuh Gedik, s-a concentrat pe un material numit FePS₃, un tip de antiferomagnet care trece la o stare nemagnetică la aproximativ -247°F. Ei au emis ipoteza că excitarea precisă a vibrațiilor atomilor FePS₃ cu lasere ar putea perturba alinierea sa antiferomagnetică tipică și ar putea induce o nouă stare magnetică.
La magneții convenționali (feromagneți), toți roțiile atomice se aliniază în aceeași direcție, făcând câmpul lor magnetic ușor de controlat. În schimb, antiferomagneții au un model de rotație sus-jos-sus-jos mai complex care se anulează, rezultând magnetizare net zero. În timp ce această proprietate face ca antiferomagneții să fie foarte rezistenți la influențele magnetice dispersate – un avantaj pentru stocarea securizată a datelor – creează, de asemenea, provocări în comutarea lor intenționată între stările „0” și „1” pentru calcul.
Abordarea inovatoare cu laser a lui Gedik caută să depășească acest obstacol, potențial deblocând antiferomagneți pentru viitoarele tehnologii de calcul și memorie de înaltă performanță.
Abordarea inovatoare a echipei a implicat răcirea unei probe de FePS₃ sub temperatura sa de tranziție și apoi aruncarea acesteia cu un impuls laser terahertz reglat cu atenție. Aceste lasere, oscilând de peste un trilion de ori pe secundă, se potriveau perfect cu frecvențele vibraționale naturale ale atomilor materialului.
În mod uimitor, cercetătorii au descoperit că aceste impulsuri au împins materialul într-o stare complet nouă, magnetizată, care a durat câteva milisecunde după ce pulsul laser s-a încheiat.
Deși milisecundele pot părea trecătoare, în lumea cuantică, aceasta este practic o eternitate în comparație cu încercările anterioare, așa cum a subliniat Gedik.
Privind în perspectivă, cercetătorii urmăresc să perfecționeze și să înțeleagă în continuare aceste faze magnetice induse. Scopul final este de a folosi antiferomagneții în hardware-ul de stocare și procesare a datelor de ultimă generație. Domeniile lor magnetice robuste, rezistente la zgomotul magnetic rătăcit, ar putea permite memorie și cipuri logice mai dense și mai eficiente din punct de vedere energetic în comparație cu tehnologia actuală.
Cu toate acestea, rămân provocări semnificative de inginerie înainte ca calculatoarele antiferomagnetice să devină realitate. Echipa este optimistă, iar descoperirile lor inovatoare, publicate în Nature, reprezintă un pas critic către această viziune.
