Термодатчик для магнитных битов

Схематическая иллюстрация экспериментальной установки: наконечник сканирующего туннельного микроскопа нагревается лазерным лучом, что приводит к напряжению, которое используется для считывания информации с магнитных атомов. Предоставлено: Informationsdienst Wissenschaft.

Ученые физического факультета Гамбургского университета, Германия, обнаружили магнитные состояния атомов на поверхности, используя только тепло. Соответствующее исследование опубликовано в недавнем томе науки. Магнитная игла, нагретая лазерным лучом, располагалась в непосредственной близости от магнитной поверхности с зазором шириной всего в несколько атомов. Разница температур между иглой и поверхностью генерирует электрическое напряжение. Сканируя иглу по всей поверхности, ученые показали, что это тепловое напряжение зависит от магнитной ориентации отдельного атома под иглой.

«Используя эту концепцию, мы определили поверхностный магнетизм с атомной точностью без непосредственного контакта или сильного взаимодействия с поверхностью», — говорит Коди Фризен, основной автор исследования. Обычные методы требуют электрического тока для этого, который вызывает нежелательные эффекты нагревания. Напротив, новый подход не зависит от тока. В будущем миниатюрные магнитные датчики в интегральных микросхемах могут работать без источника питания и без выработки отработанного тепла. Вместо этого тепло, генерируемое внутри устройства, направляется на датчик, который термически определяет магнитную ориентацию атома и преобразует его в цифровую информацию.

«Наши исследования показывают, что технологическое тепло, генерируемое в интегральных микросхемах, может использоваться для очень энергоэффективных вычислений», — говорит д-р Стефан Краузе, который руководил проектом в исследовательской группе профессора Ролана Визенденджера.

Сегодня постоянно растущий объем данных и повышение скорости обработки требуют постоянной миниатюризации устройств, что приводит к более высокой плотности тока и сильному тепловыделению внутри устройств. Новая техника из Гамбурга может сделать информационные технологии более энергоэффективными и, следовательно, экологически чистыми. Помимо экологических аспектов, это имело бы значимые последствия для повседневной жизни: например, смартфоны нуждались бы в менее частой подзарядке из-за их пониженного энергопотребления.

Источник информации: https://phys.org/news/2019-03-thermo-sensor-magnetic-bits.html#jCp

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...