Новости космоса и технологий. » Физика » Первое наблюдение нутации в магнитных материалах

Первое наблюдение нутации в магнитных материалах

Опубликовал: Admin, 30-09-2020, 01:01, Физика, 45, 0

Первое наблюдение нутации в магнитных материалах

Большая часть «памяти» мира и вся наша цифровая деятельность основана на носителях, жестких дисках, где информация кодируется благодаря магнетизму, ориентируя вращение электронов в одном или другом направлении.

Международная группа ученых во главе с итальянским физиком Стефано Бонетти, профессором Венецианского университета Ка 'Фоскари и Стокгольмского университета, впервые смогла наблюдать «нутацию» этих спинов за магнитные материалы , т.е. колебания их оси во время прецессии. Измеренный период нутации был порядка одной пикосекунды: одной тысячной миллиардной доли секунды. Открытие было опубликовано Природа Физика .

Ось вращения выполняет нутацию и прецессию, как и любой объект, который вращается, от волчков до планет. В этом исследовании физики экспериментально наблюдали, что нутация оси магнитного вращения происходит в 1000 раз быстрее, чем прецессия, что удивительно похоже на земное.

Это новое открытие ранее неизвестных физических характеристик спинов является фундаментальным для исследования цифровые технологии еще быстрее, компактнее и энергоэффективнее. Однако, чтобы манипулировать этими явлениями во временных масштабах тысячных миллиардных долей секунды, нам сначала необходимо знать их динамику, включая инерционную динамику.

«Это первое прямое и экспериментальное свидетельство инерционного движения магнитных спинов», - объясняет Стефано Бонетти, который координирует проект ERC по сверхбыстрому магнетизму, «с последствиями, которые затрагивают, например, центры обработки данных, в которых хранится почти вся цифровая информация человечества. в битах с северным полюсом вверх или вниз, таким образом кодируя компьютер 0 и 1. Когда эти вращения меняются местами для записи информации, прецессия и нутация также вступают в игру. Знание периода нутации становится важным при увеличении скорости вращения. Это первое наблюдение этих движений открывает путь к новым технологиям для повышения эффективности нашей цифровой деятельности, которая, среди всех видов деятельности человека, демонстрирует самый высокий рост потребления энергии ».

Эксперимент

Эксперимент потребовал сотрудничества с несколькими европейскими научными лабораториями в Германии (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Chemnitz Technology University, University of Duisburg-Essen, German Aerospace Center (DLR), TU Berlin), Франции (École Polytechnique) и Италии (Federico II). Неаполитанский университет и Неаполитанский университет «Партенопа»), при этом ключевое измерение выполнено в Исследовательском центре Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе, Германия. В этом центре лаборатория TELBE способна генерировать интенсивное терагерцовое излучение (то есть частотный диапазон между микроволнами и инфракрасным излучением), необходимое для эксперимента. Группа под руководством Стефано Бонетти была одной из первых групп, использовавших эту лабораторию, и помогла разработать настоящую машину.

«Первые эксперименты были сложными, - говорит физик Ка 'Фоскари, - но через пару лет машина уже работала с очень высокой производительностью. Эти измерения проводились в течение года в трех разных случаях, чтобы проверить воспроизводимость этого невиданного ранее эффекта ».

Деятельность Стефано Бонетти является частью более широкого контекста инвестиций Венецианского университета в научные исследования и преподавание кафедры молекулярных наук и наносистем. Начиная с этого учебного года, этот факультет запускает программу получения степени в области инженерной физики, которую координирует Бонетти, сам инженер-физик: «Наука постоянно развивается, и кто знает, что мы будем изучать через десять лет, но идея новая образовательная программа призвана подготовить новое поколение ученых, которые будут готовы к вызовам будущего ».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии