चुंबकीय पिन सोमरसॉल्ट को हराते हैं

शोधकर्ता चुंबकीय भंडारण के लिए नई संभावनाओं की खोज कर रहे हैं

भंवर कोर के गतिशील स्विचिंग: ऊपरी भाग में, भंवर कोर के "चुंबकीय सुइयों" को योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है, जो कि अभिविन्यास के साथ छोड़ दिया जाता है, ठीक ऊपर। निचले हिस्से में बर्कले, कैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका में उन्नत प्रकाश स्रोत में एक चुंबकीय स्कैनिंग एक्स-रे माइक्रोस्कोप के साथ ली गई दो छवियों में भंवर कोर के इन दो चुंबकीयकरण दिशाओं को दिखाया गया है। द्विध्रुवीय चुंबकीय क्षेत्र के बीच में पल्स (250 मेगाहर्ट्ज, शिखर 1.5 मिली-टेस्ला में) दिखाया गया है, जो भंवर कोर के स्विच का कारण बनता है। © मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मेटल्स रिसर्च
जोर से पढ़ें

वैज्ञानिकों ने छोटे चुंबकीय संरचनाओं को स्विच करने के लिए एक नया तंत्र खोजा है - तथाकथित भंवर नाभिक - कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों के साथ जल्दी और बिना नुकसान के। अब तक आपको बहुत मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता थी, जिसका अर्थ है एक महान तकनीकी प्रयास। नई विधि, जो अब प्रकृति में प्रकाशित हुई है, चुंबकीय डेटा भंडारण में नए अवसरों को खोल सकती है।

एक मिलीमीटर के कुछ मिलियनवें हिस्से को मापने वाली सबसे छोटी चुंबकीय संरचनाएं, लगभग दस वर्षों से विज्ञान और प्रौद्योगिकी में बढ़ती रुचि को देख रही हैं, मुख्य रूप से संभावित चुंबकीय मेमोरी अनुप्रयोगों के कारण। ऐसी संरचनाओं में, एक आकर्षक क्वांटम यांत्रिक घटना होती है: भंवर कोर, जिसे सैद्धांतिक रूप से 40 वर्षों के लिए भविष्यवाणी की गई है, लेकिन केवल चार साल पहले प्रयोग में पाया जा सकता है। छोटे चुंबकीय प्लेटलेट्स में, चुंबकित क्षेत्र अक्सर एक साथ जुड़कर प्लैनर बंद चुंबकीय सर्किट बनाते हैं, जिसे भंवर (एकवचन: भंवर) कहा जाता है।

चुंबकीय भंडारण के रूप में भंवर कोर?

अगर आपको लगता है कि आप एक परमाणु-आकार वाले कम्पास के साथ एक भंवर में चलने जा रहे हैं, तो कम्पास सुई हमेशा विमान को इंगित करेगी - जब तक आप भंवर के केंद्र से संपर्क नहीं कर रहे हैं, इसके मूल: परमाणु चुंबकीय कम्पास सुई वहां बढ़ रहे हैं सतह और यह सबसे छोटी जगह में उत्पन्न होता है (लगभग 20 परमाणुओं के एक त्रिज्या पर) सामग्री में संभव सबसे बड़ा चुंबकीय क्षेत्र।

चुंबकीय सुई भंवर कोर में ऊपर या नीचे इंगित कर सकती है। यदि कोई चुंबकीय डेटा भंडारण के लिए इस अभिविन्यास का उपयोग करना चाहता है, तो किसी को भंवर संरचनाओं की जबरदस्त स्थिरता के साथ संघर्ष करना पड़ता है: अब तक, भंवर कोर के उन्मुखीकरण को उलटने के लिए लगभग आधा टेस्ला के बहुत उच्च बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता थी। यह उस क्षेत्र का लगभग एक तिहाई हिस्सा है जो सबसे मजबूत स्थायी चुंबक पहुंचा सकता है।

भंवर और विरोधी भंवर संयुक्त

मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मेटल्स रिसर्च में स्टटगार्ट के शोधकर्ताओं ने अब एक सुरुचिपूर्ण समाधान पाया है जो भंवर कोर को स्विच करना बहुत आसान बनाता है। संस्थान में हरमन स्टोल के समूह द्वारा विकसित समय-हल किए गए चुंबकीय स्कैनिंग एक्स-रे माइक्रोस्कोपी का उपयोग करते हुए, उन्होंने एक पूर्व अज्ञात तंत्र की खोज की: भंवर कोर के गतिशील स्विचिंग। एक छोटी चुंबकीय नाड़ी के माध्यम से, सबसे पहले एक चुंबकीय क्षेत्र को भंवर के लंबवत बनाया जाता है; यह पूरी संरचना को स्पिन के एक सामूहिक आंदोलन में उत्तेजित करता है। प्रदर्शन

(ए) प्रारंभिक अवस्था: भंवर कोर नीचे; (बी) सबसे पहले, एक अतिरिक्त चुंबकीयकरण ऊपर की ओर दिखाई देता है; (c) इससे एक दोहरी चोटी बनती है: एक भंवर-एंटीवोर्टेक्स जोड़ी; (d) अंतिम स्थिति: एंटीवॉर्टेक्स द्वारा मूल भंवर के उन्मूलन के बाद, एक भंवर कोर ऊपर की ओर रहता है। । मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर मेटल्स रिसर्च

इस प्रकार, जैसा कि माइक्रोमैग्नेटिक सिमुलेशन द्वारा दिखाया गया है, चुंबकीयकरण मूल भंवर के किनारे पर विपरीत दिशा में बनता है - ऊर्जा व्यय के लगभग। यह एक भंवर-एंटीवोर्टेक्स जोड़ी बनाता है। एंटीवोर्टेक्स मूल भंवर को समाप्त करता है, केवल विपरीत ध्रुवीकरण के भंवर को छोड़ देता है।

एक चुंबकीय बिट के रूप में सुई दिशा

गेन्ट विश्वविद्यालय, बर्कले, कैलिफोर्निया में उन्नत प्रकाश स्रोत, फोर्सचुंगज़ेंट्रम जोलिच और यूनिवर्सिटीज़ ऑफ़ रेगेन्सबर्ग और बेजलेफ़ेल्ड के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर, मैक्स प्लैंक वैज्ञानिकों ने भंवर कोर को गोल किया। 300 गुना कमजोर, लेकिन बहुत कम चुंबकीय दालों को प्रभावी ढंग से और स्विच करने के लिए लक्षित।

यह संभव है कि यह स्विचिंग तंत्र, जिसे पहली बार देखा गया था, का उपयोग पूरी तरह से नए चुंबकीय भंडारण अवधारणा के लिए किया जा सकता है। छोटे, नैनोस्कोपिक चुंबकीय सुइयों की दिशाएं एक डिजिटल बिट को परिभाषित करती हैं जो अक्सर चुंबकीय क्षेत्र को गर्म या परेशान करने वाले अपरिहार्य बाहरी प्रभावों के खिलाफ बेहद स्थिर होती हैं। नए खोजे गए गतिशील प्रभाव के साथ, भंवर कोर को आसानी से स्विच किया जा सकता है, लगभग बिना नुकसान के और, सबसे ऊपर, बेहद तेज।

(MPG, 27.11.2006 - NPO)