Nanotehnologi na Univerzi v Twente, na Nizozemskem, so uspeli ustvariti material, v katerem lahko poljubno spreminjajo in natančno nadzirajo orientacijo magnetnega polja.
Dosežek se skriva v vmesnem sloju, debelem le 0.4 nanometra. material predstavlja odpira veliko novih možnosti za izdelke, kot so računalniške spominske enote in tudi v spintroniki, novi obliki elektronike, ki deluje na osnovi magnetizma in ne električnega toka.
Nanometerske plasti
V raziskovalnem laboratoriju MESA+ so specializirani za nanotehnologijo. Skupaj na njihovih tleh sodeluje kar 525 raziskovalcev in z najnovejšo opremo imajo možnost kontrolirati sestavo materiala do atomskega nivoja in jih kombinirati med seboj. Posebno dobro znajo narediti zelo tanke plasti, celo za debelino enega atoma. Velikost atoma je odvisna od skupine in periodnega števila elementa ter se giblje od 30 do 300 pm, kar je milijon – krat manjše od debeline lista papirja. V raziskovalni ustanovi morajo paziti na vsak delček prahu, saj je oprema za izdelavo nanometerskih plasti tako precizna, da lahko delček neviden s prostim očesom vpliva na končen rezultat.
Računalniški spomin
Raziskava je bila objavljena v znanstveni reviji Nature Materials, v kateri pokažejo zmožnost preciznega nastavljanja in orientiranja magnetnega polja v materialu. Znanje bi lahko aplicirali v tehnologijah računalniškega spomina, saj bi lahko bili taki spominski moduli zalo hitri in učinkoviti, hkrati pa bi se jih dalo proizvesti v zelo majhnih dimenzijah. Tehnologijo bi lahko uporabili za procesorski spomin, za katerega je najbolj ključna hitrost, kot tudi za RAM in stalni spomin, kjer je pomembnejša velikost spomina.
Vmesna plast
Med raziskavo so znanstveniki naložili na substrat (NdGaO3) plast La2/3Sr1/3MnO3, med njih pa 0,4 nm debel sloj kalcijevega titanita, zaradi katerega postane mogoča manipulacija z magnetnim poljem v posameznih slojih. Vedno pa je orientacija polja v spodnji plasti pravokotna na tisto v zgornji plasti. Ta efekt je sicer že poznan za veliko debelejše sloje, sedaj pa so znanstveniki dokazali, da je to mogoče tudi pri zelo tankih plasteh. Spoznanje bo uporabno tudi v spintroniki, kjer je ključno obvladovanje magnetnega polja v čim manjših dimenzijah. Z novo, zelo raziskovano vedo, bomo lahko shranjevali podatke s spreminjanjem magnetnega polja v pomnilniku. Dosežemo lahko neobčutljivost sosednjih spominskih celic na motnje, manjšo porabo energije za ohranjanje stanja, saj ne bi bilo potrebno vzdrževati visokega stanja celice vsak cikel, in hitrejše preklopne čase celic, torej višji delovni takt spominskih modulov.
Poleg raziskovalne skupine MESA+ so sodelovali tudi znanstveniki iz drugih izobraževalnih institucij. Omenjena skupina je skrbela za koordinacijo projekta in izdelavo materialov, kolegi iz TU Wien so prevzeli teoretične izračune, belgijska univerza Antwerp je skrbela za vizualizacijo produkta, kanadski raziskovalci iz Vancouver – a pa so kontrolirali magnetno polje v materialu.
Material, ki mu lahko spreminjamo orientacije magnetnega polja
2016_SE242_577
