تیمی از محققان از موسسه پاول شرر (ویلیگن، سوئیس) و ETH زوریخ، عملکرد یک پدیده جذاب مغناطیس را در سطح اتمی بررسی و تأیید کردهاند. رفتار غیرمعمول آهنرباها در سطح خوشه در مقیاس نانومتر، 60 سال پیش توسط ایگور یخیلیویچ ژیالوشینسکی، فیزیکدان شوروی و آمریکایی، پیشبینی شده بود. محققان سوئیسی در ایجاد چنین ساختارهایی موفق بودهاند و اکنون آیندهای روشن را برای آنها نه تنها به عنوان راهحلهای ذخیرهسازی داده، بلکه به طور کاملاً غیرمعمولی، به عنوان جایگزینی برای ترانزیستورها در پردازندههایی با عناصر نانومقیاس پیشبینی میکنند.
در دنیای ما، عقربه قطبنما همیشه رو به شمال است و به ما امکان میدهد جهت شرق و غرب را تعیین کنیم. آهنرباهای قطبی مخالف یکدیگر را جذب میکنند، در حالی که آهنرباهای تکقطبی یکدیگر را دفع میکنند. در دنیای میکروسکوپی، در مقیاس چند اتم، فرآیندهای مغناطیسی تحت شرایط خاص به طور متفاوتی رخ میدهند. به عنوان مثال، در طول برهمکنشهای کوتاهبرد بین اتمهای کبالت، نواحی مغناطش مجاور نزدیک اتمهای شمالمحور به سمت غرب متمایل هستند. اگر جهتگیری به سمت جنوب تغییر کند، اتمهای ناحیه مجاور جهتگیری مغناطش خود را به سمت شرق تغییر میدهند. نکته مهم این است که اتمهای کنترلکننده و پیرو در یک صفحه قرار دارند. پیش از این، این اثر فقط در ساختارهای اتمی با آرایش عمودی (یکی بالای دیگری) مشاهده میشد. چیدمان نواحی کنترلکننده و پیرو در یک صفحه، راه را برای طراحی معماریهای محاسباتی و حافظه باز میکند.
جهت مغناطش لایه کنترل را میتوان با استفاده از یک میدان الکترومغناطیسی یا یک جریان تغییر داد. ترانزیستورها با استفاده از همین اصول کنترل میشوند. تنها با نانومغناطیسها میتوان به پیشرفتهای قابل توجهی در عملکرد، مصرف برق و کاهش ابعاد (کوچکسازی) معماری دست یافت. در این حالت، گیتها به صورت مناطق مغناطش کوپل میشوند و با تغییر مغناطش مناطق اصلی کنترل میشوند.
پدیده مغناطش جفتشده در یک طراحی آرایهای خاص کشف شد. یک لایه کبالت با ضخامت ۱.۶ نانومتر توسط زیرلایههایی در بالا و پایین احاطه شده بود: پلاتین در پایین و اکسید آلومینیوم در بالا (در تصویر نشان داده نشده است). بدون این، مغناطش جفتشده شمال غربی و جنوب شرقی رخ نمیداد. این پدیده کشفشده همچنین میتواند منجر به توسعه آنتیفرومغناطیسهای مصنوعی شود که میتواند راه را برای فناوریهای جدید ثبت دادهها هموار کند.
منبع: 3dnews.ru
