Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 11 °C
Yağışlı

Grafende İndüklenen Yapay Manyetik Doku Güçlü Kuantum Bilgisayarların Yolunu Açabilir

27.02.2021
97
A+
A-
Grafende İndüklenen Yapay Manyetik Doku Güçlü Kuantum Bilgisayarların Yolunu Açabilir

Kuantum biliminin ilerlemesi, yarı iletkenler ve kuantum bilgisayarlar gibi güçlü spintronik cihazların ortaya çıkmasına yardımcı olabilir.

Üst Resim, 20 nanometre kalınlığındaki bir mıknatısın (beyaz dikdörtgen) etrafındaki sekiz elektrodu göstermektedir. Gösterilmeyen grafen 1 nanometreden daha az kalınlıkta ve mıknatısın yanında. Kaynak: Buffalo’daki Üniversitesi

Grafen inanılmaz derecede güçlü, hafif, iletkendir… üstün özelliklerinin listesi uzayıp gidiyor.

Bununla birlikte, manyetik değildir – bilim adamlarının nihayetinde elektronik kurallarını yeniden yazarak daha güçlü yarı iletkenlere, bilgisayarlara ve diğer cihazlara yol açabileceğini söylediği yeni bir alan olan spintronikte yararlılığını azaltan bir eksiklik.

SUNY Buffalo Üniversitesi tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi, bu engelin üstesinden gelmeye yardımcı olabilecek bir ilerlemeyi bildiriyor.

Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir çalışmada, araştırmacılar bir mıknatısı grafen ile nasıl eşleştirdiklerini ve manyetik olmayan harika malzemede “yapay manyetik doku” olarak tanımladıkları şeyi nasıl indüklediklerini anlatıyorlar.

SUNY Buffalo Üniversitesi’nde doktora adayı Nargess Arabchigavkani, “Birbirlerinden bağımsız olarak, grafen ve spintroniklerin her biri, iş dünyasının ve toplumun birçok yönünü temelden değiştirme konusunda inanılmaz bir potansiyele sahiptir. Ancak ikisini bir araya getirebilirseniz, sinerjik etkiler muhtemelen bu dünyanın henüz görmediği bir şey olacak,” diyor.

Diğer yazarlar SUNY Buffalo Üniversitesi, Tayland’daki King Mongkut Teknoloji Enstitüsü Ladkrabang’ı, Japonya’daki Chiba Üniversitesi, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Nebraska Omaha Üniversitesi, Nebraska Lincoln Üniversitesi ve İsveç’teki Uppsala Üniversitesi’ni temsil ediyor.

Araştırmacılar, deneyleri için 20 nanometre kalınlığındaki bir mıknatısı, 1 nanometreden daha az kalınlıkta iki boyutlu bir bal peteği kafesinde düzenlenmiş tek bir karbon atomu tabakası olan bir grafen tabakasıyla doğrudan temas halinde yerleştirdiler.

SUNY Buffalo Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu’nda elektrik mühendisliği profesörü ve başkanı olan Jonathan Bird, “Size boyut farkı hakkında bir fikir vermek için, bu biraz bir kağıda tuğla koymak gibidir” diyor. .

Araştırmacılar daha sonra iletkenliklerini ölçmek için grafen ve mıknatıs çevresindeki farklı noktalara sekiz elektrot yerleştirdiler.

Elektrotlar bir sürprizi ortaya çıkardı, mıknatıs grafende, grafenin mıknatıstan uzaktaki alanlarında bile kalıcı olan yapay bir manyetik doku oluşturdu. Basitçe söylemek gerekirse, iki nesne arasındaki yakın temas normalde manyetik olmayan karbonun farklı davranmasına ve demir veya kobalt gibi yaygın manyetik malzemelere benzer manyetik özellikler sergilemesine neden oldu.

Dahası, grafenin ve mıknatısın temas noktasından birkaç mikron uzağa bakıldığında bile, bu özelliklerin grafenin doğal özelliklerini tamamen etkisiz hale getirebileceği bulundu. Bu mesafe (bir mikron, bir metrenin milyonda biridir), inanılmaz derecede küçük olsa da, mikroskobik olarak nispeten büyüktür.

Bulgular, grafendeki manyetik dokunun mikroskobik kökenleri ile ilgili önemli soruları gündeme getiriyor.

Bird’e göre en önemlisi, indüklenen manyetik davranışın, malzemelerin manyetik özelliklerine ve yeni ortaya çıkan teknolojiye yakından bağlantılı olduğu bilinen fenomenler olan spin polarizasyonunun ve / veya spin-yörünge bağlantısının etkisinden kaynaklandığı boyuttur.

Spintronik cihazlar, elektronlar tarafından taşınan elektrik yükünü kullanmak yerine (geleneksel elektronikte olduğu gibi), elektronların spin olarak bilinen (kendi ekseni üzerinde dönen toprağa benzer) benzersiz kuantum özelliğinden yararlanmaya çalışırlar. Spin, daha küçük cihazlara daha fazla veri paketleme potansiyeli sunar, böylece yarı iletkenlerin, kuantum bilgisayarların, yığın depolama cihazlarının ve diğer dijital elektronik cihazların gücünü artırır.

Referans: N. Arabchigavkani, R. Somphonsane, H. Ramamoorthy, G. He, J. Nathawat, S. Yin, B. Barut, K. He, MD Randle, R “Grafende İndüklenmiş Manyetik Dokunun Uzak Mezoskopik İmzaları” Dixit, K. Sakanashi, N. Aoki, K. Zhang, L. Wang, W.-N. Mei, P.A. Dowben, J. Fransson ve J. P. Bird, 25 Şubat 2021, Physical Review Letters.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.