استفاده از وزوز مهتابی ها برای پیشرفت رایانش! - کی آنلاین

به گزارش خبرنگاران و به نقل از آی ای، آیا می دانید خاصیتی که لامپ های فلورسنت را به صدا در می آورد می تواند نسل جدیدی از دستگاه های محاسباتی کارآمد را که ذخیره داده ها را به جای برق با میدان های مغناطیسی انجام می دهند، تأمین کند؟ این خاصیت، مغناطوکشسانی(magnetostriction) نامیده می گردد.

مغناطوکشسانی یا مگنتواستریکشن به پدیده کُرنش مواد بر اثر اعمال میدان مغناطیسی می گویند که طی آن طول یا حجم ماده تغییر می نماید. این پدیده نخستین بار در سال 1842 میلادی توسط جیمز ژول کشف شد. اساس این پدیده بر این واقعیت پایدار است که حالت مغناطیسی یک بلور به فاصله بین اتم های مغناطیسی و یون هایش بستگی دارد و تغییر در شرایط مغناطیسی با استفاده از میدان مغناطیسی، دما، تنش کشسان یا عوامل دیگر می تواند منجر به جابجایی اتم ها نسبت حالت تعادلشان گردد.

اکنون گروهی از محققان به سرپرستی محققان دانشگاه میشیگان ماده ای فراوری نموده اند که حداقل دو برابر مغناطوکشسان تر از سایر مواد در کلاس خود است. این ماده همچنین بسیار ارزان تر است و به طور بالقوه راه های جدیدی را برای رایانش یا محاسبات و حسگرهای مغناطیسی بهتر برای دستگاه های پزشکی و امنیتی باز می نماید.

دستگاه های مگنتوالکتریک برای ذخیره صفر و یک های داده های باینری به جای برق از میدان های مغناطیسی استفاده می نمایند و بنابراین به مانند تراشه های امروزی برای کار احتیاج به جریان پایدار برق ندارند. این بدان معنی است که آنها به کسری از انرژی مورد احتیاج تراشه های کنونی احتیاج دارند که این ویژگی باعث می گردد مصرف انرژی آنها بسیار کم باشد.

جان هیرون استاد علوم و مهندسی مواد دانشگاه میشیگان گفت: نکته کلیدی برای کارکرد دستگاه های مگنتوالکتریکی یافتن موادی است که خصوصیات الکتریکی و مغناطیسی آنها به هم پیوسته باشد و مگنتوکشسان بیشتر بدان معنی است که یک تراشه می تواند با انرژی کمتری همان کار تراشه های کنونی را انجام دهد.

گروه هیرون راهی را برای رسیدن به میزان بالایی از مگنتوکشسانی از آهن و گالیم ارزان قیمت در مقایسه با عناصر کمیاب زمین که معمولاً در تراشه ها استفاده می شوند، کشف نموده اند.

با این وجود این مطالعه هنوز راه زیادی در پیش دارد. به عنوان مثال دستگاه های مغناطیس الکتریکی یا همان مگنتوالکتریکی ساخته شده در این مطالعه به اندازه چندین میکرون هستند که برای استفاده در رایانش بسیار عظیم هستند.

اما محققان در حال همکاری با شرکت اینتل برای کوچک کردن فناوری خود هستند.

هیرون می گوید: اینتل در مقیاس بندی فناوری ها و ساختن تراشه های بسیار کوچک عالی است. آنها بسیار در این پروژه سرمایه گذاری نموده اند و ما به طور منظم با آنها دیدار می کنیم تا نظرات و ایده هایی را در خصوص نحوه ارتقای این فناوری برای استفاده مفید در تراشه های رایانه ای که آنها MESO می نامند، دریافت کنیم.

اگرچه این فناوری احتمالا چند دهه با اجرایی شدن فاصله دارد، اما آزمایشگاه هیرون درخواست ثبت اختراع آن را داده است.

این تحقیق تنها تحقیق برای کارآمدتر کردن محاسبات نیست. دانشمندان برای افزایش کارایی و کاهش شدت انرژی محاسبات، از اسپینترونیکها گرفته تا ابررساناها در حال کاوش و کوشش هستند و شاید به زودی یکی از این اختراعات مثمر ثمر واقع گردد.

این مطالعه جدید در Nature Communication منتشر شده است.