(पढ़ने) सिर में कंप्यूटर में क्या जाता है

मून के साथ प्रयोग सिर पढ़ने में चुंबकीय प्रक्रियाएं दिखाते हैं

PSI म्यूऑन प्रयोग में एलन ड्रू और एल्वेज़ियो मोरेंजोनी। © पीएसआई
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कंप्यूटर ड्राइव के रीडिंग हेड में क्या होता है, यह पहले केवल आंशिक रूप से समझा जाता था। अब, शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने म्यूऑन्स, चुंबकीय प्राथमिक कणों का उपयोग करते हुए बहुत पहले चुंबकीय प्रक्रियाओं का पालन किया है। जैसा कि वे "नेचर मटेरियल्स" जर्नल में रिपोर्ट करते हैं, स्टोरेज माध्यम में इलेक्ट्रॉन का क्रम रीडिंग हेड्स की प्रभावशीलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

तथ्य यह है कि कंप्यूटर इतना डेटा स्टोर कर सकते हैं और पिछले दस वर्षों में एमपी 3 खिलाड़ी इतने छोटे हो गए हैं कि बड़े पैमाने पर एक प्रभाव के कारण भौतिकविदों को विशाल चुंबकत्व कहा जाता है। इस प्रभाव के लिए, जिसे 2007 में भौतिकी के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उत्पादन करना संभव है, जिनकी विद्युत प्रतिरोध बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति बहुत संवेदनशील है। यदि आप चुंबकीय रीड हेड में इस प्रभाव का उपयोग करते हैं, तो आप चुंबकीय रूप से कोडित डेटा को बहुत कसकर पैक कर सकते हैं और हार्ड ड्राइव को बहुत छोटा कर सकते हैं। इस प्रभाव के बिना, किसी डिवाइस में आधे से ज्यादा सिगरेट के आधे पैकेट के आकार के रूप में ज्यादा डेटा स्टोर करना संभव नहीं होगा।

स्पिन्ट्रोनिक्स - स्पिन के साथ इलेक्ट्रॉनिक्स

"अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विपरीत, पढ़े गए सिर न केवल इलेक्ट्रॉनों के विद्युत आवेश का उपयोग करते हैं जो बिजली को ले जाते हैं, बल्कि उनका स्पिन भी - स्व-रोटेशन जो इलेक्ट्रॉनों को छोटे मैग्नेट में बदल देता है। इसलिए रीडिंग हेड स्पिंक्ट्रोनिक्स के बढ़ते क्षेत्र से संबंधित हैं, "फ्राइबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ता एलन ड्रयू और लंदन की क्वीन मैरी यूनिवर्सिटी के सर्जक बताते हैं। इस घटक के लिए तकनीकी शब्द स्पिन वाल्व है, जिसे "स्पिन वाल्व" के रूप में अनुवादित किया जा सकता है।

इस तरह के वाल्व में कम से कम तीन परतें होती हैं: दो चुंबकीय बाहरी परत और एक गैर-चुंबकीय मध्यवर्ती परत। चुंबकीय परतों में से एक को एक निश्चित दिशा में चुंबकित किया जाता है, दूसरे के चुंबकीयकरण को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में एडाप्ट किया जाता है। जब दो चुंबकीय परतों के बीच एक धारा प्रवाहित होती है, तो यह कम प्रतिरोध का अनुभव करती है जब दोनों परतों को समान रूप से चुंबकित किया जाता है क्योंकि पहली परत इलेक्ट्रॉन स्पिन पर एक अभिविन्यास लगाती है जिसे वे दूसरी परत में बनाए रख सकते हैं।

यदि परतों को अलग-अलग चुंबकित किया जाता है, तो "गलत" स्पिन ओरिएंटेशन वाले इलेक्ट्रॉन दूसरी परत पर पहुंचते हैं। यदि वे अपनी स्पिन रखते हैं, तो वे मुश्किल से आगे निकलते हैं; स्पिन ऊर्जा की लागत के आसपास काम करता है - दोनों अतिरिक्त विद्युत प्रतिरोध के रूप में दिखाई देते हैं। प्रदर्शन

अस्थिर कणों से चुंबकीय क्षेत्र का पता चलता है

लेकिन यह केवल तब तक काम करता है जब तक कि रास्ते में बहुत सारे स्पिन खुद से गुना नहीं करते हैं, इसलिए वे दूसरी परत पर मेरे लिए ज़ुल्फिलगर संरेखण में नहीं आते हैं। ड्रू ने जानना चाहा कि हेड्स की गुणवत्ता के लिए यह प्रभाव कितना महत्वपूर्ण है और उन्होंने विल्लिजेन, स्विट्जरलैंड में पॉल शेरेर इंस्टीट्यूट के सहयोगियों के साथ कई प्रयोग किए। वे निरीक्षण करना चाहते थे कि इलेक्ट्रॉन की कितनी परतें मध्य परत के माध्यम से अपने रास्ते पर मोड़ती हैं। ऐसा करने में, उन्होंने इस तथ्य का शोषण किया कि स्पिन एक साथ एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं जो सभी समान रूप से व्यवस्थित होते हैं और अधिक मजबूत होते हैं। जैसा कि चुंबकीय क्षेत्र को अंदर मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है, म्यून्स element अस्थिर प्राथमिक कणों का उपयोग करते हैं जो इलेक्ट्रॉनों से मिलते जुलते हैं, लेकिन बहुत भारी हैं।

यदि आप इस तरह के म्यूऑन को चुंबकीय क्षेत्र में लाते हैं, तो यह घूमना शुरू कर देता है, और मैदान जितना मजबूत होता है। एक सेकंड के कुछ मिलियन के बाद, म्यूऑन कई कणों में विघटित हो जाता है, जिनमें से एक म्यूऑन स्पिन की दिशा में अधिमानतः उड़ता है और एक डिटेक्टर में पता लगाया जा सकता है। यदि कोई इस तरह के लाखों क्षय के लिए क्षय की दिशा को देखता है, तो कोई म्यूऑन की घूर्णी गति और इससे स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र निर्धारित कर सकता है।

अपने प्रयोगों के लिए, शोधकर्ताओं ने एक विशेष पठन प्रमुख का निर्माण किया जिसमें एक कार्बनिक इंटरलेयर ive होता है जिसमें एक प्रवाहकीय प्लास्टिक होता है। "इस तरह के प्लास्टिक के साथ काम करना आसान और आसान है, इसलिए वे भविष्य में इलेक्ट्रॉनिक्स में क्रांति ला सकते हैं।" ड्रू बताते हैं। इसके अलावा, उन्होंने हमारे प्रयोग को संभव बनाया, क्योंकि इस तरह के कार्बनिक कंडक्टर में एक पारंपरिक एक की तुलना में बहुत धीरे धीरे स्पिन स्पिन करें, इसलिए हमारे पास चुंबकीय क्षेत्र का निरीक्षण करने के लिए पर्याप्त समय था।

केवल स्विटजरलैंड में ही पर्याप्त है

सिद्धांत में जो सरल लगता है उसके लिए अपार तकनीकी प्रयास की आवश्यकता होती है। इस तरह के प्रयोग केवल पीएसआई में किए जा सकते हैं, क्योंकि केवल हम बहुत धीमे म्यूऑन बना सकते हैं जो हमारे पढ़ने वाले सिर की पतली परतों में फंस जाते हैं। अन्य प्रयोगों पर म्यून्स इतनी तेज़ हैं कि वे बस हमारे नमूने के माध्यम से उड़ेंगे, "भौतिक विज्ञानी एल्वेज़ियो मोरेंजोनी बताते हैं, जो पॉल शेरेर इंस्टीट्यूट में म्यूऑन सुविधा चलाता है।

लेकिन पीएसआई में, म्यूऑन बहुत तेज हैं। वे पॉल शेरेर इंस्टीट्यूट के प्रोटॉन त्वरक पर उत्पादित होते हैं, जहां शुरू में प्रोटॉन का एक बीम प्रकाश की गति के तीन चौथाई तक त्वरित होता है और फिर "कार्बन प्लेट" से टकराता है। इससे ऐसे कण बनते हैं जो अंततः म्यूऑन में बिखर जाते हैं। म्यूऑन को पहले जमे हुए अक्रिय गैस की एक पतली परत में एक अनोखी प्रक्रिया में ब्रेक किया जाता है, और फिर वांछित कम वेग में वापस लाया जाता है। इस गति को अलग करके, कोई भी उस गहराई को निर्धारित कर सकता है जिस पर म्यून को नमूने में चिपकना चाहिए और इस प्रकार विभिन्न स्थानों में चुंबकीय क्षेत्र निर्धारित करना चाहिए।

परिणाम: विकार दर्द होता है

इन प्रयोगों से पता चला है कि, वास्तव में, इलेक्ट्रॉनों ने अपने स्पिन संरेखण को खोने के लिए डिग्री यह भी निर्धारित किया है कि एक रीडहेड कितनी अच्छी तरह काम करता है, अर्थात, विद्युत प्रतिरोध चुंबकीय क्षेत्र पर कितना निर्भर करता है। इन सबसे ऊपर, हालांकि, यह स्पष्ट हो गया कि म्यूऑन प्रयोग वास्तव में स्पिंट्रोनिक घटकों में प्रक्रियाओं को समझने में मदद कर सकते हैं। निश्चित रूप से, उद्योग इसे घटक निरीक्षण के लिए अपने मानक तरीकों में से एक नहीं बनाएगा। मोरेंजोनी ने जोर दिया, "लेकिन यह निश्चित रूप से मौलिक सवालों को समझने में मदद करेगा और इस प्रकार घटकों को और विकसित करने के लिए उद्योग को मार्गदर्शन देगा"।

(पॉल शेरर इंस्टीट्यूट, 25.11.2008 - NPO)