تقنية مغناطيسية قد تغير آلية عمل ذاكرة الحاسوب
طور باحثون في جامعة كورنيل الأمريكية، تقنية لتغيير اتجاه دوران الإلكترون في المواد المغناطيسية، ما قد يساعد في إنتاج وتطوير أجهزة ذاكرة مغناطيسية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، وقد يغير آلية عمل ذواكر الحواسيب.
ونشر الباحثون دراستهم في مجلة نيتشر إلكترونيكس العلمية، وأشاروا فيها إلى استخدام التيارات المغزلية الدوران المحمولة على الإلكترونات التي توجد عندما تدور الإلكترونات في اتجاه واحد.
ووجد الباحثون عند تفاعل تيارات الدوران مع طبقة مغناطيسية رفيعة، انتقال زخمها الزاوي وتوليدها لعزم يكفي لتبديل المغنطة 180 درجة.
وتمثل عملية تبديل الاتجاه المغناطيسي الأسلوب المستخدم في كتابة المعلومات في أجهزة الذاكرة المغناطيسية.
وركز الباحثون على إيجاد وسائل للتحكم في اتجاه الدوران في التيارات المغزلية بتوليدها باستخدام مواد مغناطيسية مضادة، لعدم احتوائها على مغنطة صافية.
وقال دان رالف، الأستاذ الدكتور المشارك في الدراسة "يخفض الترتيب المغناطيسي المضاد تماثلات العينات بما يكفي ليسمح بوجود توجهات غير تقليدية لتيار الدوران، وتفسح آلية المغانط المضادة المجال للحصول على تيارات تدور بقوة إلى حد ما"، وفقا لموقع تكتولوجي دوت أورج.
وجرب الباحثون ثنائي أكسيد الروثينيوم المغناطيسي المضاد، وقاسوا أساليب ميلان التيارات المغزلية للمغنطة في طبقة رقيقة من سبيكة مغناطيسية من النيكل والحديد "بيرمالوي"، وهي مغناطيس حديدي ناعم.
ولتحديد مكونات عزم الدوران المختلفة، راقب الباحثون آثاره في مجموعة متنوعة من زوايا المجال المغناطيسي.
وحدد الباحثون في النهاية، آلية تسمى "الانقسام المغزلي المعتمد على الزخم"، وهي فريدة من نوعها لأكسيد الروثينيوم والمغانط المضادة الأخرى في الفئة ذاتها.
وقال رالف "افترض الباحثون لفترة طويلة أن الإلكترونات في المغانط المغناطيسية تدور للأعلى وللأسفل بالطريقة نفسها، ولكن التقنية الجديدة لها تبعات مختلفة، وبمجرد أن نبدأ في تطبيق المجالات الكهربائية، تمنحنا وسيلة لصنع تيارات تدور بقوة؛ لأن الإلكترونات المغزلية تتفاعل بشكل مختلف في الأسفل، ويمكننا تسريع أحدهما أكثر من الآخر للحصول على تيار دوران قوي".
وأضاف رالف "نأمل في صناعة أجهزة ذاكرة مغناطيسية فعالة وكثيفة وغير متطايرة لتحسين أجهزة ذاكرة السيليكون الموجودة؛ ما يضعنا أمام تغيير حقيقي في أسلوب عمل ذاكرة الحاسوب".
