Nová vlastnost magnetismu vám umožní vytvářet výkonnější a chladnější mikročipy

Vědci z Institutu Nielse Bohra na univerzitě v Kodani prokázali existenci magnetu

analog Blochových oscilací.Fyzici ve své práci ukázali, že doménové stěny ve feromagnetickém řetězci se snadnými osami se chovají jako kvazičástice, které pod vlivem magnetického pole provádějí oscilační pohyby.

Výzkumníci vysvětlují, že magnetické materiálynejsou nutně orientovány jednotně: regiony se severním a jižním magnetickým pólem mohou existovat vedle sebe. Tyto oblasti se nazývají domény a hranice mezi doménami se nazývá doménová stěna. Ačkoli doménová stěna není fyzický objekt, má, jak fyzikové poznamenávají, řadu vlastností částic. 

„Je dobře známo, že je možné situaci změnitdoménová stěna aplikací magnetického pole. Zpočátku bude reagovat jako fyzický objekt, který podléhá gravitaci a zrychluje, dokud nenarazí na povrch. V kvantovém světě však platí jiné zákony,“ vysvětluje profesor Kim Lefmann, spoluautor studie.

Vědci ukazují, že na kvantové úrovnikvazičástice, doménové stěny, se chovají současně jako objekty i jako vlny. Vlastnosti vlny znamenají, že zrychlení se zpomaluje, jak doménová stěna interaguje s atomy v prostředí. Brzy se zrychlení úplně zastaví a poloha stěny začne oscilovat.“

Podobný jev je pozorován u elektronů.Nazývá se Blochovy oscilace podle fyzika a nositele Nobelovy ceny Felixe Blocha, který je objevil v roce 1929. Jak poznamenávají autoři nové práce, již v roce 1996 švýcarští teoretičtí fyzici navrhli, že by v magnetismu mohla existovat analogie Blochových oscilací. Tato hypotéza se však potvrdila až nyní.

Vědci se domnívají, že nová vlastnost magnetismumohou být užitečné při vývoji počítačů. Oscilační vlastnosti doménových stěn lze podle fyziků využít k vytvoření magnetických počítačů, ve kterých doménové stěny nahradí elektrony pro přenos informací.

Funkcí počítače je vysílatelektrický proud přes mikročip. Přestože je množství nepatrné, proud ponese nejen informace, ale také přispěje k zahřívání čipu. Když máte obrovské množství těsně zabalených součástí, teplo se stává problémem. To je jeden z důvodů, proč jsme narazili na limit komprese komponent. Počítač založený na magnetismu se problému s přehříváním vyhne.

Kim Lefmann, profesor fyziky na Niels Bohr Institute na univerzitě v Kodani a spoluautor studie

Přečtěte si více

Americká družice „zahlédla“ neobvyklou zprávu ze Země

Zveřejněno video z rakety, která byla vypuštěna z experimentálního urychlovače

Monstrum ve středu naší Galaxie: podívejte se na fotografii černé díry v Mléčné dráze