استفاده از گرافن در اسپینترونیک و ذخیره‌سازی اطلاعات

تاریخ : ۱۹ خرداد, ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۱۵۳

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان با ترکیب گرافن و مواد مغناطیسی، ساختاری جدید برای استفاده در حوزه اسپینترونیک ارائه کردند. این ماده می‌تواند دانسیته اطلاعات را افزایش داده و مصرف انرژی را در ادوات ذخیره کننده اطلاعات کاهش دهد.

محققان آزمایشگاه برکلی با ترکیب تک‌لایه های گرافن با مواد مغناطیس نظیر کبالت و نیکل اقدام به ساخت ابزاری کردند که می‌توان از آن برای محاسبات استفاده نمود. نتایج این پروژه در نشریه Nature Materials به چاپ رسیده است.

در این مقاله محققان نشان دادند که چگونه برهمکنش گرافن با مواد مغناطیسی روی خواص اسپین الکترون تاثیر می‌گذارد. این خاصیت می‌توان برای ساخت حافظه‌های سریع کامپیوتر که با مصرف کم انرژی کار می‌کنند به کار گرفته شود.

این گروه تحقیقاتی دریافتند که خواص مغناطیسی و الکترونیکی این ماده موجب تشکیل الگوهایی مارپیچی می‌شود که این الگوها در محل تماس لایه‌ها شکل می گیرند. این گروه موفق شدند تا جهت این مارپیچ‌ها را کنترل کنند.  هدف نهایی آن است که بتوان با سرعت بالا اطلاعات را دستکاری و ذخیره‌سازی کرد. این کار باید در مقیاس‌های بسیار کوچک انجام شود بدون این که گرما ایجاد شود، مشکلی که به عنوان چالش رایج در کوچک‌سازی سامانه‌های محاسباتی همیشه دیده می‌شود.

برای حل این مشکل، محققان معمولا از پلاتین و تانتالیم استفاده می‌کنند که فلزاتی گرانقیمت و سنگین هستند. استفاده از گرافن بسیار انقلابی محسوبی می‌شود. گرافن بسیار نازک و سبک بوده و هدایت بالایی دارد.  از این لایه می‌توان به عنوان محافظ برای جلوگیری از خوردگی مواد مغناطیسی استفاده نمود.

این پروژه یک گام رو به جلو برای جایگزینی حافظه‌های سخت با حافظه‌هایی بی نیاز قطعه متحرک است. کاهش مصرف انرژی بخشی از فناوری است.

گام بعدی در این پروژه، کنترل اسکایرمیون‌ها است. اسکایرمیون‌ به ویژگی‌های مغناطیسی اطلاق می‌شود که از تقارن برخوردار هستند. این ویژگی موجب می‌شود تا گرداب‌ها بر جهت یا خلاف‌جهت ساعت حرکت کنند. اگر بتوان این جهت‌ها را کنترل کرد از آن می توان برای پردازش داده استفاده نمود.

اسکایرمیون‌ها می‌توانند یک گام رو به جلو در مسیر پردازش اطلاعات باشند. با این فناوری می‌توان دانسیته اطلاعات را افزایش داد و به جایی رسید که فناوری‌های رایج امکان ایجاد آن را ندارند. در عین حال این فناوری مصرف انرژی کمتری دارد.

 

منبع : https://electronics360.globalspec.com/article/11890/graphene-spintronics-and-solid-state-computing

نظر شما
نظرسنجی

کتاب‌های‌ معرفی‌ شده در سایت را چگونه ارزیابی‌ می‌کنید؟