13:52
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii valorifică materiale magnetice 2D pentru calcularea eficientă din punct de vedere energetic

_ Cercetătorii folosesc materiale magnetice 2D pentru calculatoare eficiente din punct de vedere energetic

Memoriile și procesoarele experimentale ale computerelor construite din materiale magnetice folosesc mult mai puțină energie decât dispozitivele tradiționale pe bază de siliciu. Materialele magnetice bidimensionale, compuse din straturi care au o grosime de doar câțiva atomi, au proprietăți incredibile care ar putea permite dispozitivelor bazate pe magnetice să atingă o viteză, eficiență și scalabilitate fără precedent.

În timp ce multe obstacole trebuie depășite până când aceste așa-numite materiale magnetice van der Waals pot fi integrate în computere funcționale, cercetătorii MIT au făcut un pas important în această direcție, demonstrând controlul precis al unui magnet van der Waals la temperatura camerei.

Acesta este cheia. , deoarece magneții compuși din materiale van der Waals subțiri din punct de vedere atomic pot fi de obicei controlați numai la temperaturi extrem de scăzute, ceea ce îi face dificil de instalat în afara unui laborator.

Cercetătorii au folosit impulsuri de curent electric pentru a schimba direcția magnetizarea dispozitivului la temperatura camerei. Comutarea magnetică poate fi utilizată în calcul, în același mod în care un tranzistor comută între deschis și închis pentru a reprezenta 0 și 1 în cod binar sau în memoria computerului, unde comutarea permite stocarea datelor. Cercetarea este publicată în Nature Communications.

Echipa a lansat rafale de electroni către un magnet realizat dintr-un material nou care își poate susține magnetismul la temperaturi mai ridicate. Experimentul a folosit o proprietate fundamentală a electronilor, cunoscută sub numele de spin, care face ca electronii să se comporte ca niște magneți minusculi. Prin manipularea rotației electronilor care lovesc dispozitivul, cercetătorii pot comuta magnetizarea acestuia.

„Dispozitivul cu heterostructură pe care l-am dezvoltat necesită un curent electric cu un ordin de mărime mai mic pentru a comuta magnetul van der Waals, în comparație cu ceea ce este necesar pentru dispozitivele magnetice în vrac”, spune Deblina Sarkar, profesor asistent de dezvoltare a carierei AT&T în cadrul MIT Media Lab și Centrul de Inginerie Neurobiologică, șeful Laboratorului Nano-Cybernetic Biotrek și autorul principal al unei lucrări despre această tehnică. „Dispozitivul nostru este, de asemenea, mai eficient din punct de vedere energetic decât alți magneți van der Waals care nu pot comuta la temperatura camerei.”

În viitor, un astfel de magnet ar putea fi folosit pentru a construi computere mai rapide, care consumă mai puțină energie electrică. Ar putea activa, de asemenea, memoriile magnetice ale computerelor care sunt nevolatile, ceea ce înseamnă că nu scurg informații atunci când sunt oprite, sau procesoare care fac algoritmii AI complecși mai eficienți din punct de vedere energetic.

„Există multă inerție în jurul valorii de încercând să îmbunătățească materialele care au funcționat bine în trecut. Dar am arătat că dacă faci schimbări radicale, începând prin a regândi materialele pe care le folosești, poți obține soluții mult mai bune", spune Shivam Kajale, un student absolvent în laboratorul lui Sarkar. și coautorul principal al lucrării.

Metodele de fabricare a cipurilor de calculator minuscule într-o cameră curată din materiale în vrac, cum ar fi siliciul, pot împiedica dispozitivele. De exemplu, straturile de material pot avea o grosime de abia 1 nanometru, astfel încât punctele aspre minuscule de pe suprafață pot fi suficient de severe pentru a degrada performanța.

În schimb, materialele magnetice van der Waals sunt stratificate intrinsec și structurate în astfel încât suprafața să rămână perfect netedă, chiar dacă cercetătorii dezlipesc straturi pentru a face dispozitive mai subțiri. În plus, atomii dintr-un strat nu se vor scurge în alte straturi, permițând materialelor să-și păstreze proprietățile unice atunci când sunt stivuite în dispozitive.

„În ceea ce privește scalarea și a face aceste dispozitive magnetice competitive pentru aplicațiile comerciale, Materialele van der Waals sunt calea de urmat”, spune Kajale.

Dar există o captură. Această nouă clasă de materiale magnetice a fost operată de obicei doar la temperaturi sub 60 Kelvin (-351 grade Fahrenheit). Pentru a construi un procesor magnetic de computer sau o memorie, cercetătorii trebuie să utilizeze curent electric pentru a acţiona magnetul la temperatura camerei.

Pentru a realiza acest lucru, echipa sa concentrat pe un material emergent numit telurura de fier galiu. Acest material subțire din punct de vedere atomic are toate proprietățile necesare pentru un magnetism eficient la temperatura camerei și nu conține elemente de pământuri rare, care sunt nedorite, deoarece extragerea lor este deosebit de distructivă pentru mediu.

Nguyen a crescut cu grijă cristale în vrac ale acestui material. Material 2D folosind o tehnică specială. Apoi, Kajale a fabricat un dispozitiv magnetic cu două straturi folosind fulgi la scară nanometrică de telurura de fier de galiu sub un strat de șase nanometri de platină.

Dispozitiv mic în mână, au folosit o proprietate intrinsecă a electronilor cunoscută sub numele de spin pentru a comuta. magnetizarea sa la temperatura camerei.

Deși electronii nu se „învârtesc” din punct de vedere tehnic ca un vârf, ei posedă același tip de moment unghiular. Acea rotire are o direcție, fie în sus, fie în jos. Cercetătorii pot folosi o proprietate cunoscută sub numele de cuplare spin-orbită pentru a controla spin-urile electronilor pe care îi declanșează magnetului.

În același mod în care impulsul este transferat atunci când o minge lovește alta, electronii își vor transfera „impulsul de rotație”. " la materialul magnetic 2D atunci când îl lovesc. În funcție de direcția învârtirilor lor, transferul de impuls poate inversa magnetizarea.

Într-un anumit sens, acest transfer rotește magnetizarea de sus în jos (sau invers), așa că se numește „cuplu”. ," ca în comutarea cuplului de rotație pe orbită. Aplicarea unui impuls electric negativ face ca magnetizarea să scadă, în timp ce un impuls pozitiv o face să meargă în sus.

Cercetătorii pot face această comutare la temperatura camerei din două motive: proprietățile speciale ale telururii de fier și galiu și faptul că tehnica lor folosește cantități mici de curent electric. Pomparea prea multă curent în dispozitiv l-ar cauza supraîncălzirea și demagnetizarea.

Echipa s-a confruntat cu multe provocări în cei doi ani necesari pentru a atinge această etapă, spune Kajale. Găsirea materialului magnetic potrivit a fost doar jumătate din luptă. Deoarece telurura de fier de galiu se oxidează rapid, fabricarea trebuie făcută într-o torpedo umplută cu azot.

„Dispozitivul este expus la aer doar 10 sau 15 secunde, dar chiar și după aceea trebuie să fac un pas în care Îl lustruiesc pentru a îndepărta orice oxid”, spune el.

Acum, după ce au demonstrat schimbarea temperaturii camerei și o eficiență energetică mai mare, cercetătorii intenționează să continue să promoveze performanța materialelor magnetice van der Waals.

p>

"Următorul nostru punct de hotar este să realizăm comutarea fără a fi nevoie de câmpuri magnetice externe. Scopul nostru este să ne îmbunătățim tehnologia și să ne extindem pentru a aduce versatilitatea magnetului van der Waals în aplicațiile comerciale", spune Sarkar.

Această poveste este republicată datorită MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site popular care acoperă știri despre cercetare, inovare și predare MIT.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Este Paxlovid un prost?

_ Lockheed Martin câștigă un contract de interceptor de 17 miliarde de dolari pentru a proteja patria SUA

_ RUPTĂ: Senatorul Mike Lee stopează afacerile �n Senatul SUA p�nă c�nd democrații vor ține un proces de depunere sub acuzare pentru secretarul DHS Mayorkas � pentru implementarea �n mod deliberat a dezastrului Open Borders

_ Fenomenul de baschet universitar Caitlin Clark a fost selectat pe primul loc în draftul WNBA

_ Moment șocant „copilul” fură mașina de poliție și o întoarce pe trotuar după ce un ofițer a sărit afară pentru a urmări un suspect pe jos

_ Nicola Peltz suferă o reacție neașteptată în timp ce debutul ei de regizor serios, Lola, este sfâșiat în bucăți de critici neimpresionați - cu recenzii usturătoare care îl resping drept „porno pentru sărăcie” și un „proiect de vanitate” exploatator.

_ Primarul democrat din Atlantic City, soția superintendentului școlii, acuzată de abuz asupra copiilor după ce a bătut cu cruzime o fiică adolescentă

_ LIVE TEXT - Război în Ucraina: Morţi într-un bombardament în oraşul minier Siversk / Situație tensionată în Est

_ Un restaurant din Italia oferă sticle de vin gratis clienţilor care lasă telefoanele la intrare

_ Ultimele știri asupra atacului Iran-Israel: Patru soldați israelieni au fost răniți într-o explozie la granița cu Liban, în timp ce cabinetul de război al țării declară că „își păstrează toate opțiunile” după întâlnire

_ Înjunghierea la biserica din Sydney ÎN DIRECT: Poliția declară că predica lui Wakeley a înjunghiat un atac terorist, în timp ce un polițist furios de top trântește o mulțime care a atacat poliția de la Biserica Chris the Good Shepherd

_ Victor reacționează: Cutia Pandorei a nebuniei de gen (VIDEO)

_ Numărul de migranți ilegali care sosesc în Marea Britanie trebuie să scadă cu 10.000 pentru ca schema din Rwanda să aibă un raport calitate-preț, recunoaște Ministerul de Interne

_ Partidele din România ajută pensionarii cu locuri de muncă bine plătite, la Bruxelles

_ RUPTĂ: RINOs c�știgă � americanii pierd: FISA 702 trece din nou prin votul 259-128 � Iată cei 117 RINO care au votat pentru spionarea fără mandat asupra americanilor

_ Auditorul din California constată că Consiliul pentru persoanele fără adăpost nu poate da seama pentru banii cheltuiți

_ Procesul lui Donald Trump ÎN DIRECT: Acțiunile fostului președinte provoacă speculații că a adormit în timpul sesiunii de dimineață

_ Starul lui Ted Lasso, Hannah Waddingham, îl critică pe fotograful premiilor Olivier după ce acesta i-a cerut să „arată niște picior”: „Nu fi idiot”

_ Starul lui Ted Lasso, Hannah Waddingham, îl critică pe fotograful premiilor Olivier după ce acesta i-a cerut să „arată niște picior”: „Nu fi idiot”

_ Interziceți femeile trans din sporturile feminine, le spune secretarul pentru Cultură Lucy Frazer șefilor sportivi într-un articol pasionat pentru Mail

_ Bevin Boy, 97 de ani, care a fost catalogat drept „laș” după ce a fost forțat să sape cărbune în loc să lupte în al Doilea Război Mondial, este în sfârșit onorat pentru serviciul său de opt decenii

_ COMENTARIU POSTA ZILNIC: Se vor îmbarca zborurile din Rwanda în curând?

_ Conversațiile lui Taylor Swift Coachella cu Travis Kelce au dezvăluit: Cititorul de buze dezvăluie ceea ce a spus starul pop la festivalul de muzică iconic

_ Garderoba emblematică a lui Raquel Welch din anii de aur ai Hollywood-ului se vinde cu 1 milion de dolari la licitație

_ Bărbat acuzat că face parte dintr-o bandă de răpiți care a cerut 15 milioane de dolari în Bitcoin după ce un bogat om de afaceri a fost răpit de pe un teren de golf a spus juriului că era doar un turist din China

_ Imigranții ilegali folosesc o barcă cu motor pentru a invada California - Aproape alergați peste cei care merg pe plajă

_ Nicola Peltz suferă o reacție neașteptată în timp ce debutul ei de regizor serios, Lola, este sfâșiat în bucăți de critici neimpresionați - cu recenzii usturătoare care îl resping drept „porno pentru sărăcie” și un „proiect de vanitate” exploatator.

_ Johnny Depp îl îmbrățișează pe co-starul Maiwenn în timp ce renașterea lui pe covorul roșu continuă la premiera din Marea Britanie a lui Jeanne du Barry - la un AN după lansarea sa oficială la Cannes

_ Raport: Un incendiu uriaș izbucnește la uzina de muniție a armatei Scranton, principalul producător de corpuri de obuze de artilerie de 155 mm din SUA

_ Te îndrepți către șoc de aprovizionare? Patru puncte de sufocare maritime luminează roșu pe măsură ce conflictele crescânde se profilează

_ Incendiul de pădure din Munții Gurghiului, din zona Lăpușna, a cuprins aproximativ 40 de hectare

_ Un medic dermatolog sparge barierele: Afectiunile pielii sunt expresii cutanate ale unor boli psihice

_ Sir Ed Davey s-a lăudat cu „integritatea” sistemului informatic defectuos Horizon al Oficiului Poștal chiar și după ce militantul Alan Bates l-a alertat asupra deficiențelor sale catastrofale, relevă scrisoarea.

_ VIAȚA MEA ÎN ALIMENTE: Autorul ANTHONY HOROWITZ despre dragostea brânzei pe pâine prăjită și de ce Nestlé nu ar fi trebuit să scape niciodată de folia de argint a lui KitKat

_ Steaguri Hezbollah flutură la un miting terorist din New York, protestatarii atacă un protestatar care flutură steagul american și ard drapelul american strig�nd �MOARTE AMERICII�

_ Şeful AIEA afirmă că "ne apropiem periculos de un accident nuclear" la centrala din Zaporojie

_ Haos în Georgia: proteste masive și confruntări în parlament pe tema agenților străini - VIDEO

_ Biden cheltuind 300 de milioane de dolari pe orașe sanctuar

_ Conac în valoare de aproximativ 700.000 de lire sterline care a fost lăsat pe un pas de prăbușire de pe o stâncă după ce un terasament feroviar victorian s-a prăbușit sub el a fost demolat - proprietatea vecină va avea aceeași soartă


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 39, afisate in 1 pagina.