ذخیره اطلاعات مغناطیسی در ۳ بعد توسط دو مارپیچ جدید

از آنجایی که ما تقریباً مرزهای معماری دو بعدی را تا حد زیادی جابجا کرده‌ایم، اکنون دانشمندان موفق به ابداع دو مارپیچ جدید شده‌اند که اطلاعات مغناطیسی را در فضای سه‌بعدی ذخیره می‌کند. 

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، امروزه آهنرباها کاربردهای زیادی برای تولید انرژی، ذخیره‌سازی داده‌ها و محاسبات دارند. اما دستگاه‌های محاسباتی مغناطیسی در سیستم‌های دو بعدی به سرعت در حال نزدیک شدن به محدودیت‌های خود هستند. به همین دلیل، ما شاهد یک روند رو به رشد در حرکت به سمت فضای سه‌بعدی بوده‌ایم، جایی که می‌توان به تراکم‌های بالاتری دست یافت و هندسه‌های سه بعدی، قابلیت‌های جدیدی را ارائه می‌کنند.

اکنون یک تیم بین‌المللی به رهبری آزمایشگاه "کاوندیش"(Cavendish) در دانشگاه "کمبریج" از یک روش چاپ سه‌بعدی پیشرفته برای ایجاد مارپیچ‌های دوگانه مغناطیسی استفاده کرده‌اند که بافت‌های توپولوژیکی در مقیاس نانو را در میدان مغناطیسی تولید می‌کند و مسیر را به روی دستگاه‌های مغناطیسی نسل جدید باز می‌کند.

"کلر دانلی" نویسنده ارشد این مطالعه از آزمایشگاه "کاوندیش" که به تازگی به موسسه فیزیک شیمیایی جامدات در موسسه "ماکس پلانک" نقل مکان کرده است، گفت: کارهای زیادی در مورد این فناوری به نام "حافظه پیست مسابقه" که اولین بار توسط "استوارت پارکین" پیشنهاد شد، انجام شده است که البته هنوز به تکامل نرسیده است. ایده این است که داده‌های دیجیتال را در دیواره‌های حوزه مغناطیسی نانوسیم‌ها ذخیره کنیم تا دستگاه‌های ذخیره‌سازی اطلاعات با قابلیت اطمینان، عملکرد و ظرفیت بالا تولید شوند.

وی افزود: اما تا به حال، تحقق این ایده بسیار دشوار بوده است، زیرا ما باید بتوانیم سیستم‌های مغناطیسی سه‌بعدی بسازیم و همچنین باید تاثیر سه بعد را هم بر مغناطش و هم بر میدان مغناطیسی درک کنیم.

مغناطش(Magnetization) یا قطبی‌سازی مغناطیسی در الکترومغناطیس کلاسیک، میدانی برداری‌ است که چگالی گشتاورهای مغناطیسی دائم یا القایی در یک ماده مغناطیسی را نشان می‌دهد. منشاء گشتاور مغناطیسی مولد مغناطش می‌تواند جریان الکتریکی ناشی از حرکت الکترون‌های اتم، اسپین الکترون‌ها یا هسته باشد.

همچنین در الکترومغناطیس کلاسیک، میدان مغناطیسی، میدان به‌ دست آمده از بار الکتریکی در حال حرکت است. به سخن ساده‌تر، میدان مغناطیسی، حاصل تأثیر دو میدان الکتریکی(برای نمونه دو بار مثبت و منفی) بر روی هم است که به درست شدن یک میدان مغناطیسی می‌انجامد. میدان مغناطیسی از تک بارها، سیم‌های حامل جریان، جهت‌گیری دو قطبی‌های مغناطیسی(آهنرباهای دایمی)، جریان سیال رسانا(میدان مغناطیسی زمین) ایجاد می‌شود.

"دانلی" ادامه داد: بنابراین در چند سال گذشته، تحقیقات ما بر روی توسعه روش‌های جدید برای تجسم ساختارهای مغناطیسی سه بعدی متمرکز شده است. به عنوان مثال می‌توانید به سی‌تی اسکن در بیمارستان فکر کنید، اما سی‌تی اسکنی برای آهنربا.

وی افزود: ما همچنین یک تکنیک چاپ سه بعدی برای مواد مغناطیسی توسعه داده‌ایم.

هدف محققان این است که اکنون پتانسیل کامل رفتن از دو به سه بعد را از نظر میدان مغناطیسی بررسی کنند. آنها استدلال می‌کنند که بافت‌های با پیوند قوی در مارپیچ‌های مغناطیسی می‌توانند حامل بالقوه‌ای از اطلاعات باشند و امکانات جدیدی برای به دام انداختن ذرات، تکنیک‌های تصویربرداری و مواد هوشمند ارائه دهند.