نوآوری در مدیریت برای توسعه پایدار

Kolnegar Private Media (Management Innovation for Sustainable Development)

25 خرداد 1403 3:19 ق.ظ

مدار مجتمع مغناطیسی خالص

20 اکتبر 2020توسط دانشگاه وین

اتصال دهنده جهت دار با ساختار اتمی قابل مشاهده به تصویر کشیده شده است. چرخش موج از یک مجرای نانوسیم به نانوسیم دیگر در نقطه ای که مجاری به یکدیگر نزدیکتر می شوند ، می پرد.

محققان به سرپرستی Technische Universität Kaiserslautern (TUK) و دانشگاه وین با موفقیت یک موسسه اصلی ساخت مدارهای رایانه ای با استفاده از مغناطیس برای انتقال اطلاعات ، به جای الکترون ایجاد کردند. نیمه افزودنی مغناطیسی توصیف شده در Nature Electronic ، فقط به سه نانوسیم که بسیار کمتر از جدیدترین تراشه های کامپیوتری است ، نیاز دارد.

این امر حاصل کار تیمی از فیزیکدانان نقطه عطفی در تلاش برای محاسبات کوچکتر و کم مصرف هستند می باشد: آنها یک مدار مجتمع با استفاده از مواد مغناطیسی و مگنون ها برای انتقال داده های باینری ، 1 و 0 ایجاد کردند که بنیان رایانه ها و تلفن های هوشمند امروزی است.

مدار جدید بسیار کوچک است ، با طراحی ساده و دو بعدی که تقریباً 10 برابر کمتر از پیشرفته ترین تراشه های رایانه ای موجود در حال حاضر که از فناوری CMOS استفاده می کنند ، به انرژی کمتری نیاز دارد. در حالی که پیکربندی مگنون فعلی به سرعت CMOS نیست ، اکنون می توان نمایش موفقیت آمیز را برای سایر برنامه ها مانند رایانش کوانتومی یا نورومورفیک بیشتر بررسی کرد.

همکاری موفق

نمونه اولیه ، اوج تلاش چهار ساله بودجه ای است که از طریق كمك به شورای سرمایه گذاری تحقیقاتی اروپا (ERC) آندری چومك و همکاری نزدیك با ژوئن-پروفسور تأمین می شودو با همکاری دکتر فیلیپ پیرو در TUK و دکتر چی وانگ که در حال حاضر فوق دکترای دانشگاه وین است انجام شده است.

چوماک می گوید: “ما از اینکه کار چندین سال پیش برنامه ریزی شده ای را انجام داده ایم بسیار خوشحال هستیم و حتی بهتر از آنچه انتظار داشتیم کار می کند.” هنگامی که او برای اولین بار مدار مغناطیسی را پیشنهاد داد ، طراحی او بسیار پیچیده بود.

چوماک می گوید ، “ما اکنون می بینیم که مدارهای مغناطیسی می توانند به خوبی CMOS باشند ، اما اگر بخواهید آن را در صنعت راه بیندازید احتمالاً هنوز کافی نیست. من تصور می کنم باید حداقل 100 برابر کوچکتر و سریعتر باشد. اما این مدار فرصتهای خارق العاده ای فراتر از داده های باینری ، به عنوان مثال برای محاسبات کوانتومی مگنونیک در دمای بسیار پایین ، ایجاد می کند. “

Pirro اضافه می کند ، “ما همچنین علاقه مندیم مدار را برای رایانه های مغناطیسی نورومورفیک الهام گرفته از عملکرد مغز تنظیم کنیم.”

چگونه کار می کند

ابعاد اجزای مدار نانو کمتر از یک میکرومتر ، بسیار نازک تر از موی انسان است و حتی در زیر میکروسکوپ نیز به سختی قابل مشاهده است. این شامل سه نانو سیم ساخته شده از ماده مغناطیسی به نام گارنت آهن ایتریوم است. سیم ها دقیقاً در ارتباط با یکدیگر قرار گرفته اند تا دو “اتصال دهنده جهت دار” ایجاد کنند که مغناطیس ها را از طریق سیم هدایت می کنند. مغناطیسی کوانتومی از امواج چرخشی است ، اما در این حالت ، امواج در اثر اعوجاج به ترتیب مغناطیسی یک ماده جامد در سطح کوانتوم تشکیل می شوند. برای ایجاد بهترین طول و فاصله نانو سیم برای تولید نتایج مطلوب ، وقت و تلاش زیادی لازم بوده است. وانگ برای دکترای خود روی این پروژه کار کرده و می گوید: “این طرح 3 یا 4 است.” “من چند صد شبیه سازی برای انواع مختلف نیمه جمع کننده ها انجام دادم.”

پیررو می گوید: “آنچه معمولاً به صدها جزء و 14 ترانزیستور در رایانه های معمولی نیاز دارد ، در اینجا فقط به سه نانوسیم ، موج چرخش و فیزیك غیرخطی نیاز دارد.”

https://techxplore.com

آیا این نوشته برایتان مفید بود؟

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *