Ученые из Оксфордского университета в Великобритании разработали магнитные вихри в мембранах, которые двигаются со скоростью километров в секунду и могут использоваться как носители информации , сообщает psm7.com .
Фото: freepik.com
Этот прорыв в передаче информации может проложить путь в новое поколение сверхбыстрых вычислительных платформ, говорится в пресс-релизе университета.
Участник исследования докторант кафедры физики в университете Хариом Джани отмечает, что вычисления на основе кремния слишком энергозатратны для следующего поколения вычислительных программ, таких как полномасштабный искусственный интеллект и автономные устройства.
«Устранение этих проблем потребует новой вычислительной парадигмы, которая использует физические явления, которые быстры и эффективны для расширения текущих технологий», — объясняет Хариом Джани.
Исследователи искали альтернативные методы передачи данных без использования кремния. Однако для этого понадобится вычислительная технология, чтобы полностью устранить его кремниевую природу, на что уйдут годы. Зато нужен был метод, совместимый с кремнием.
Чего добились ученые
Предыдущая работа в этой области включала использование материалов, известных как антиферромагнетики, которые можно использовать для создания магнитных вихрей. Эти вихри могут выполнять передачу данных в 1000 раз быстрее, чем современные устройства.
В лаборатории исследовательская группа изготовила сверхтонкие мембраны из кристаллического гематита. Этот компонент ржавчины может выполнить эту работу.
«Такие мембраны относительно новые в мире кристаллических квантовых материалов и сочетают преимущества как объемной 3D-керамики, так и 2D-материалов, а также их легко переносить», — объясняет Паоло Радаэлли, профессор Оксфордского университета.
Как изготовляли магнитные вихри
Чтобы создать магнитные вихри, исследователи вырастили их на вершине кристаллического шаблона, покрытого слоем специального цементного компонента.
Последний слой был назван «жертвенным», поскольку позже его растворяли в воде, чтобы отделить гематит от кристаллического основания, говорится в опубликованном исследовании. Отдельно стоящий гематит можно затем перенести на кремний и множество других платформ, которые можно использовать для этой цели.
В дополнение к методу генерации этих магнитных вихрей команде также нужно было разработать новую технику визуализации, которая позволила бы визуализировать наноразмерные магнитные узоры в этих мембранах.
"В отличие от своих жестких, похожих на керамику объемных аналогов, которые подвержены разрушению, наши гибкие мембраны можно скручивать, сгибать или сворачивать в разные формы без разрушения", - сказал Хариом Джани.
Эту новую гибкость использовали для разработки магнитных завихрений в трех измерениях, что раньше было невозможно. В будущем форму этих мембран можно будет изменить, чтобы реализовать совершенно новые завихрения в трехмерных магнитных цепях.
Сейчас исследователи стремятся разработать прототип устройств, которые могут использовать токи и использовать возможности этих магнитных вихрей. Исследователи пришли к выводу, что после интеграции с этой технологией компьютеры будущего смогут работать так же, как человеческий мозг.
Автор Дарья Шуть
Источник psm7.com