Nová vlastnosť magnetizmu vám umožní vytvárať výkonnejšie a chladnejšie mikročipy

Vedci z Inštitútu Nielsa Bohra na Kodanskej univerzite dokázali existenciu magnetu

analóg Blochových oscilácií.Fyzici vo svojej práci ukázali, že doménové steny vo feromagnetickom reťazci s ľahkými osami sa správajú ako kvázičastice, ktoré pod vplyvom magnetického poľa vykonávajú oscilačné pohyby.

Výskumníci vysvetľujú, že magnetické materiálynie sú nevyhnutne orientované jednotne: regióny so severným a južným magnetickým pólom môžu existovať vedľa seba. Tieto oblasti sa nazývajú domény a hranica medzi doménami sa nazýva doménová stena. Hoci doménová stena nie je fyzický objekt, ako fyzici poznamenávajú, má množstvo vlastností častíc. 

„Je dobre známe, že situáciu je možné zmeniťdoménovú stenu pôsobením magnetického poľa. Spočiatku bude reagovať ako fyzický objekt, ktorý je vystavený gravitácii a zrýchľuje sa, kým nenarazí na povrch. V kvantovom svete však platia iné zákony,“ vysvetľuje profesor Kim Lefmann, spoluautor štúdie.

Vedci ukazujú, že na kvantovej úrovnikvázičastice, doménové steny, sa správajú súčasne ako objekty aj ako vlny. Vlastnosti vlny znamenajú, že zrýchlenie sa spomaľuje, keď doménová stena interaguje s atómami v prostredí. Čoskoro sa zrýchlenie úplne zastaví a poloha steny začne oscilovať.“

Podobný jav sa pozoruje pri elektrónoch.Volá sa Blochove oscilácie podľa fyzika a nositeľa Nobelovej ceny Felixa Blocha, ktorý ich objavil v roku 1929. Ako poznamenávajú autori novej práce, už v roku 1996 švajčiarski teoretickí fyzici navrhli, že v magnetizme by mohla existovať analógia Blochových oscilácií. Táto hypotéza sa však potvrdila až teraz.

Vedci sa domnievajú, že nová vlastnosť magnetizmumôžu byť užitočné pri vývoji počítačov. Oscilačné vlastnosti doménových stien môžu byť podľa fyzikov použité na vytvorenie magnetických počítačov, v ktorých doménové steny nahradia elektróny na prenos informácií.

Funkciou počítača je vysielaťelektrický prúd cez mikročip. Aj keď je to malé množstvo, prúd bude nielen prenášať informácie, ale tiež pomôže zahriať čip. Keď máte obrovské množstvo tesne zabalených komponentov, teplo sa stáva problémom. To je jeden z dôvodov, prečo sme dosiahli limit kompresie komponentov. Počítač založený na magnetizme sa vyhne problémom s prehrievaním.

Kim Lefmann, profesor fyziky na Inštitúte Nielsa Bohra na Kodanskej univerzite a spoluautor štúdie

Čítaj viac

Americká družica „zazrela“ nezvyčajnú správu zo Zeme

Zverejnené video z rakety, ktorá bola vypustená z experimentálneho urýchľovača

Monštrum v strede našej Galaxie: pozrite sa na fotografiu čiernej diery v Mliečnej dráhe