Aşırı Isınan Telefonlara Potansiyel Çözüm

Araştırmacılar, elektrik akımını kullanmadan hesaplama bilgilerini kodlamak için devrim niteliğinde bir yol geliştirdiler. Küresel bir ilk olarak, bu, aşırı ısınma olmadan enerjiyi verimli bir şekilde kullanabilen daha hızlı teknolojik cihazlara yol açabilir.


Modern bilgisayar belleği, cihazlar içindeki manyetik bitleri değiştirerek bilgileri kodlar. Şimdi, Singapur Ulusal Üniversitesi Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bölümü’nden araştırmacılar tarafından yapılan çığır açan bir çalışma, daha enerji verimli spin belleği için oda sıcaklığında manyetizasyonu değiştirmek için ‘spin dalgalarını’ kullanmanın yeni ve etkili bir yolunu buldu. mantık aygıtları.Geleneksel elektronik çipler, yüksek sıcaklıklar üreten bir elektrik akımının akışı nedeniyle oluşan önemli ‘Joule ısısı’ndan muzdariptir. Hızlı hareket ve cihazların içindeki hareketli yükler arasında sık sık çarpışmadan kaynaklanır. Bu ciddi sorun sadece büyük miktarda güç kaybına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda çipin işlem hızını da engeller ve cihazlara dahil edilebilecek çip sayısını sınırlar.


“Telefonlarımızı, bilgisayarlarımızı ve diğer elektronik cihazlarımızı kullanırken her zaman bu tür sorunlarla ve sıkıntılarla karşılaşıyoruz. Sıklıkla bu cihazların ‘ısınıyor’ ve ‘yavaşladığını görüyoruz, üstelik bunları sık sık şarj etmemiz ve başka bir taşınabilir şarj cihazı getirmemiz gerekiyor bazen “diye açıkladı bu araştırmanın ekip lideri Profesör Yang Hyunsoo.
Bu nedenle, geleneksel elektroniklerde kullanılan standart elektron enjeksiyon yöntemlerini benimsemek yerine, Prof Yang’ın ekibi mıknatıslanmayı değiştirmek için yaratıcı bir şekilde ‘spin dalgalarını’ kullandı. Spin dalgaları manyetik malzemelerin sıralanmasında bozulmalar yayar ve yarı parçacık bakış açısından, spin dalgaları ‘magnons’ olarak bilinir.
Ekip, antiferromanyetik magnon taşıma kanalı ve topolojik izolatör sıkma kaynağından oluşan iki katmanlı bir sistem kurdu. Daha sonra, dünyanın ilkinde, bitişik ferromanyetik tabakada, oda sıcaklığında yüksek verimlilikle spin dalga tahrikli manyetizasyon anahtarlamasını başarıyla gösterdiler.


Spin dalgalarına dayanan yeni anahtarlama şeması hareketli yüklerden kaçınabilir. Bu nedenle, cihazlar için çok daha az Joule ısı ve güç dağılımı beklenir. Spin dalgası tabanlı anahtarlamanın ilerlemesi, enerji tasarruflu yongalar için yeni bir yol açabilir.


Bu çalışmanın ilk yazarı Dr Wang Yi, “Spin dalgaları (magnons), hareketli yükler içermeden izolatörlerde bile spin bilgisi sağlayabilir. Bu eşsiz özellik potansiyel olarak daha uzun spin yayılımına izin verir, ancak elektron spinlerine kıyasla daha az yayılım sağlar.”

Spin dalgaları ve magnon torku

“O zaman spin bilgisini manonlardan ‘magnon torkları’ olarak anlaşılabilecek olan yerel manyetizasyona aktarırsak mıknatıslanmayı kontrol edebiliriz,” dedi Dr Wang. Doğrusal bir kuvvet bir itme veya çekme olduğu gibi, bir tork bir nesneye bir bükülme olarak düşünülebilir. “Bu nedenle, manyetizasyonu manipüle etmenin bu yeni yolu gelecekteki veri belleği ve mantık cihazları için kullanılabilir.”

Potansiyel uygulamalar ve sonraki adımlar

“Çalışmalarımız ilk önce magnon torkunun manyetizasyonu oda sıcaklığında değiştirmek için yeterli olduğunu gösteriyor. Magnon torkunun verimliliği bile daha önce izlenen elektriksel tork tork verimliliği ile karşılaştırılabilir. Mühendislik cihazlarının daha da geliştirilebileceğine inanıyoruz, böylece magnon torku daha enerji tasarruflu hale gelecek “dedi.
“Elektriksel spin torkunun manyetik rasgele erişim anıları (MRAM) gibi spintronic cihaz uygulamaları için çağı açtığını biliyoruz. Mıknatıslanma geçişi için yeni magnon tork şeması raporumuzun spintronikte oyun değiştiren bir fikir olduğuna inanıyoruz. sadece manyetik alandaki yeni bir araştırma alanını değil, aynı zamanda manollar tarafından işletilen pratik cihazları da canlandırıyor “dedi.
Daha sonra, araştırma ekibi, magnon torklarının verimliliğini daha da geliştirecek ve tüm magnon cihazlarını elektrikli parçalar içermeden keşfedecek. Ek olarak, spin dalgalarının çalışma frekansı terahertz aralığındadır. Terahertz cihazları şu anda mümkün olandan önemli ölçüde daha yüksek hızlarda veri iletebilir. Prof Yang Yang, “Bu nedenle, magnon tork tabanlı cihazlar gelecekte çok yüksek hızlı uygulamaların uygulanmasına izin verecektir.”

Ali Baran Can

Ali Baran Can

TeknoNeo.Com Kurucusu

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir