اختراق كبير لأجهزة تخزين البيانات الإلكترونية عالية السرعة والفعالة
نجح باحثو INRS والشركاء الدوليون في النظر إلى الدوران داخل المواد الأرضية النادرة، باستخدام مجهر الأشعة السينية فائق السرعة على الطاولة، لأول مرة.
شبكات معقدة من الأنظمة مطلوبة لتبادل المعلومات في الوقت الحقيقي. يعد تبديل المغنطة، أو دوران الإلكترون، للمواد المغناطيسية بنبضات ليزر فيمتوثانية فائقة القصر استراتيجية واعدة لتسريع أجهزة تخزين البيانات.
ومع ذلك، فإن كيفية تطور الدوران في العالم النانوي على مقاييس زمنية قصيرة للغاية، مثل جزء من المليون من المليار من الثانية، ظل غامضًا إلى حد كبير.
بالتعاون مع TU Wien ، النمسا، ومرفق السنكروترون الوطني الفرنسي (SOLEIL)، وشركاء دوليين آخرين، حقق فريق البروفيسور فرانسوا ليجاري في المعهد الوطني للبحوث العلمية (INRS) تقدمًا كبيرًا في هذا المجال.
في 6 أبريل 2022، نُشرت دراستهم في مجلة Optica .
حتى الآن، اعتمدت الدراسات حول هذا الموضوع اعتمادًا كبيرًا على مرافق الأشعة السينية الكبيرة ذات الوصول المحدود مثل ليزر الإلكترون الحر والسينكروترونات.
يوضح الفريق، لأول مرة، مجهر الأشعة السينية فائق السرعة على سطح الطاولة لحل ديناميكيات الدوران داخل المواد الأرضية النادرة، والتي تعد واعدة للأجهزة الإلكترونية spintronic.
يمثل مصدر الأشعة السينية الجديد هذا المستند إلى ليزر Ytterbium عالي الطاقة خطوة مهمة إلى الأمام في التحقيق في المستقبل لأجهزة spintronic الموفرة للطاقة وعالية السرعة ويمكن استخدامه في العديد من التطبيقات في الفيزياء والبيولوجيا والكيمياء.
“يوفر نهجنا حلاً أنيقًا قويًا وفعالًا من حيث التكلفة وقابل للتطوير للطاقة للعديد من المختبرات.
يقول البروفيسور أندريوس بالتوسكا ، في جامعة TU Wien ، إنه يسمح بدراسة الديناميكيات فائقة السرعة في الهياكل النانوية والمقياس المتوسط بدقة نانومترية مكانية وفيمتو ثانية، بالإضافة إلى خصوصية العنصر.
نبضات الأشعة السينية الساطعة لمشاهدة الدوران
مع هذا المصدر المشرق لفوتونات الأشعة السينية، تم تسجيل سلسلة من الصور السريعة للهياكل المغناطيسية الأرضية النادرة على نطاق نانوي.
إنها تكشف بوضوح عملية إزالة المغناطيسية السريعة، وتوفر النتائج معلومات غنية عن الخصائص المغناطيسية التي تكون دقيقة مثل تلك التي تم الحصول عليها باستخدام مرافق الأشعة السينية واسعة النطاق.
“إن تطوير مصادر أشعة سينية فائقة السرعة منضدية أمر مثير للتطبيقات التكنولوجية المتطورة ومجالات العلوم الحديثة.
نحن متحمسون لنتائجنا، والتي قد تكون مفيدة للبحث المستقبلي عن الإلكترونيات السينية، بالإضافة إلى المجالات المحتملة الأخرى، “كما يقول الباحث ما بعد الدكتوراه INRS، الدكتور جوانجيو فان.
“تتجه أنظمة الأرض النادرة في المجتمع بسبب حجمها النانوميتر، وسرعتها الأسرع، واستقرارها المحمي طوبولوجيًا.
مصدر الأشعة السينية جذاب للغاية للعديد من الدراسات حول الأجهزة الإلكترونية السينية المستقبلية المكونة من الأرض النادرة “. يقول نيكولا جاوين ، كبير العلماء في منشأة السنكروترون الوطنية الفرنسية.
يؤكد البروفيسور ليجاري على العمل التعاوني بين الخبراء في تطوير مصادر الضوء الحديثة وديناميكيات فائقة السرعة في المواد المغناطيسية على المقياس النانوي.
“نظرًا للظهور السريع لتقنية ليزر الإيتربيوم عالية الطاقة، يمثل هذا العمل إمكانات هائلة لمصادر الأشعة السينية الناعمة عالية الأداء.
هذا الجيل الجديد من الليزر، والذي سيكون متاحًا قريبًا في Advanced Laser Light Source (ALLS)، سيكون له العديد من التطبيقات المستقبلية في مجالات الفيزياء والكيمياء وحتى علم الأحياء، كما يقول.
المصدر: scitechdaily
قد يهمك:
