Teknoloji

Manyetik Olay Keşfi Daha Hızlı ve Daha Verimli Veri Depolamanın Yolunu Açıyor…

Antiferromıknatıslarda manyetik dalgalar nasıl davranır ve nasıl yayılır? Bu süreçte “etki alanı duvarları” nasıl bir rol oynuyor? Ve bu, veri depolamanın geleceği için ne anlama gelebilir? Bu sorular, Konstanz fizikçisi Dr. Davide Bossini liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibinin Physical Review Letters dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir yayınının odak noktasıdır. Ekip, ultra hızlı (femtosaniye) lazer darbeleri tarafından indüklenebilen ve malzemelere enerji verimli ve ultra hızlı veri depolama uygulamaları için yeni işlevler kazandırma potansiyeline sahip antiferromıknatıslardaki manyetik olayları rapor ediyor.

Depolama kapasitesi talebi, mevcut altyapıdan daha hızlı büyüyor

Büyük veri teknolojilerinin ve bulut tabanlı veri hizmetlerinin çılgınca artan kullanımı, veri depolamaya yönelik küresel talebin sürekli olarak artması ve her zamankinden daha hızlı veri işleme ihtiyacının artması anlamına geliyor. Aynı zamanda, mevcut teknolojiler sonsuza kadar ayak uyduramayacak. Davide Bossini, “Tahminler, bu arada veri depolama ve işleme için yeni, daha verimli teknolojiler geliştirilemezse, artan talebin yalnızca yaklaşık 10 yıllık sınırlı bir süre için karşılanabileceğini söylüyor” diyor. Konstanz ve çalışmanın baş yazarı.

Bir veri krizinin meydana gelmesini önlemek için, mevcut en son teknolojiyle çalışan daha fazla veri merkezi inşa etmeye devam etmek yeterli olmayacaktır. Geleceğin teknolojileri ayrıca, manyetik sabit disklere dayalı geleneksel toplu veri depolamadan daha hızlı ve enerji açısından daha verimli olmalıdır. Bir malzeme sınıfı olan antiferromıknatıslar, yeni nesil bilgi teknolojisini geliştirmek için umut verici bir adaydır.

Antiferromıknatısların yapısı

Demir veya diğer ferromanyetik malzemelerden yapılmış ev mıknatıslarına hepimiz aşinayız. Bu malzemeler, manyetik olarak tümü aynı yönde yönlendirilmiş atomlara sahiptir – pusulanın küçük iğneleri gibi – böylece çevredeki ortamı etkileyen bir manyetik polarizasyon (manyetizasyon) meydana gelir. Tersine, antiferromıknatıslar, birbirini iptal eden alternatif manyetik momentlere sahip atomlara sahiptir. Antiferromıknatısların bu nedenle net manyetizasyonu yoktur ve bu nedenle çevredeki çevre üzerinde manyetik bir etkisi yoktur.

Ancak içeride, doğada bolca bulunan bu antiferromanyetik cisimler, alanlar adı verilen ve zıt yönlü manyetik momentlerin farklı yönlerde hizalandığı birçok küçük alana bölünmüştür. Alanlar, “domain duvarları” olarak bilinen geçiş alanları ile birbirinden ayrılır. Dr Bossini, “Bu geçiş alanları antiferromıknatıslarda iyi bilinmesine rağmen, şimdiye kadar alan duvarlarının antiferromıknatısların manyetik özellikleri üzerindeki etkisi hakkında çok az şey biliniyordu – özellikle son derece kısa süreli artışlar sırasında” diyor.

Femtosaniye manyetik fenomenler

Mevcut makalede, araştırmacılar, antiferromıknatıslar (daha spesifik olarak: nikel oksit kristalleri) ultra hızlı (femtosaniye) lazer darbelerine maruz kaldığında ne olduğunu açıklıyor. Femtosaniye ölçeği o kadar kısadır ki, ışık bile bu zaman diliminde çok küçük bir mesafeyi hareket ettirebilir. Saniyenin katrilyonda birinde (bir femtosaniye), ışık yalnızca 0,3 mikrometre yol alır – bu, küçük bir bakterinin çapına eşittir.

Uluslararası araştırma ekibi, alan duvarlarının antiferromagnet nikel oksidin dinamik özelliklerinde aktif bir rol oynadığını gösterdi. Deneyler, farklı frekanslara sahip manyetik dalgaların farklı alanlarda indüklenebileceğini, güçlendirilebileceğini ve hatta birbirleriyle birleştirilebileceğini ortaya koydu – ancak yalnızca alan duvarlarının varlığında. Bossini, “Gözlemlerimiz, antiferromıknatıslardaki alan duvarlarının her yerde bulunmasının, bu malzemelere ultra hızlı ölçekte yeni işlevler kazandırmak için potansiyel olarak kullanılabileceğini gösteriyor” diye açıklıyor.

Daha verimli veri depolamaya yönelik önemli adımlar

Alan duvarları boyunca farklı manyetik dalgaları birleştirme yeteneği, manyetik dalgaların zaman ve uzayda yayılmasının yanı sıra femtosaniye ölçeğinde bireysel dalgalar arasında enerji transferini aktif olarak kontrol etme potansiyelini vurgular. Bu, verilerin ultra hızlı depolanması ve işlenmesi için bu malzemeleri kullanmak için bir ön koşuldur.

Bu tür antiferromıknatıs tabanlı veri depolama teknolojileri, mevcut olanlardan birkaç kat daha hızlı ve daha enerji verimli olacaktır. Ayrıca daha büyük miktarda veriyi depolayabilir ve işleyebilirler. Malzemelerin net manyetizasyonu olmadığından, arızalara ve harici manipülasyonlara karşı daha az savunmasız olacaklardır. “Antiferromıknatıslara dayalı geleceğin teknolojileri, böylece yeni nesil veri depolama teknolojisi için tüm gereksinimleri karşılayacaktır. Ayrıca, veri depolama ve işleme kapasitesine yönelik artan talebe ayak uydurma potansiyeline de sahipler”, diyerek sözlerini tamamladı.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu