Группа исследователей из Германии и Японии представила новый подход к увеличению скорости компьютерных технологий. Ученые детально изучают антиферомагнетики — материалы, которые, в отличие от традиционных магнитов, не создают измеримого магнитного поля. Благодаря своим свойствам эти так называемые «невидимые магниты» способны обеспечить обработку данных в тысячу раз быстрее, чем современные компьютерные технологии.
Об этом сообщает ProIT
Уникальные свойства антиферомагнетиков
Антиферомагнетики отличаются от обычных магнитов тем, что магнитные моменты их атомов направлены в противоположные стороны и взаимно компенсируют друг друга. В последнее время эти материалы вызывают значительный интерес у научного сообщества, поскольку они могут существенно ускорить обработку информации и снизить энергопотребление цифровых устройств.
“Антиферомагнетики могут помочь нам создавать гораздо более быстрые и энергоэффективные технологии”, — уверен профессор Школы естественных наук Технического университета Мюнхена Йоханнес Кнолле.
В составе исследовательской команды работают также Давиде Боссини (Университет Констанца), Цуйоси Кимура (Токийский университет), Наоки Огава и Ёсинори Токура (научно-исследовательский институт RIKEN). Ученые отмечают, что долгое время управлять антиферомагнетиками было сложно из-за их уникальной структуры спинов, которые компенсируют магнитные свойства друг друга. Однако последние исследования подтверждают возможность управления такими материалами с помощью света.
Революционный подход к управлению материалами
Ученые установили, что световые импульсы, длительность которых составляет триллионные доли секунды, способны управлять состояниями антиферомагнетиков. Благодаря этому появляется потенциал для ускорения обработки данных в тысячу раз по сравнению с современными ферромагнитными носителями. Кроме того, оптические методы позволяют выявлять эти состояния значительно быстрее и точнее.
В рамках исследования команда стремится определить, как наиболее эффективно контролировать антиферомагнитные состояния, а также открыть новые материалы, которые можно быстро переключать с помощью света или механического напряжения. Завершающим этапом станет разработка инновационных устройств на основе этих материалов с подтверждением их функциональных возможностей в экспериментальных условиях.
Интерес к новейшим технологиям в сфере обработки данных постоянно растет. В частности, недавно в США был создан первый в мире петагерцевый транзистор, а компания TSMC очертила планы развития 3D-упаковки чипов с более чем триллионом транзисторов к 2030 году, что свидетельствует о стремительной эволюции отрасли микроэлектроники.