அதி-வேகமான மற்றும் ஆற்றல் திறன் கொண்ட காந்தப் பதிவுகளை எவ்வாறு வழங்க முடியும்?

அதிவேக மற்றும் ஆற்றல் திறன் கொண்ட காந்தப் பதிவை வழங்குவதற்கான தேடலானது, காந்தமயமாக்கலின் அனைத்து-ஒளியியல் மாறுதலின் முன்னோடியான புதிய ஆராய்ச்சியின் காரணமாக, பலனளிக்க ஒரு படி நெருக்கமாக இருக்கலாம்.

தரவு மையங்களின் திறன் மற்றும் மின்நுகர்வு அதிவேகமாக அதிகரித்து வருவதால், தகவல் சேமிப்பில் அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்ட முறைகளைக் கண்டறிய பொருளாதார மற்றும் சமூகத் தேவை உள்ளது.

இந்தக் கோரிக்கையானது காந்த மெல்லிய படலங்களுக்குள் காந்தமயமாக்கலைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கான புதிய இயற்பியல் வழிமுறைகளில் விரிவான ஆராய்ச்சி முயற்சியைத் தூண்டியுள்ளது, எ.கா., அனைத்து ஒளியியல் மாறுதல்.

காந்தமயமாக்கலின் அனைத்து-ஒளியியல் மாறுதலானது வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் தேவையின்றி ஒளியியல் லேசர் துடிப்புகளால் காந்த பிட்களை எழுத அனுமதிக்கிறது.

காந்தமயமாக்கலின் அனைத்து-ஒளியியல் மாறுதலின் முந்தைய ஆய்வுகள், Gd மற்றும் Tb போன்ற அரிய-பூமி அடிப்படையிலான பொருட்களில் மட்டுமே கவனம் செலுத்தியுள்ளன, இது சாதனத்தின் சீரான தன்மை மற்றும் அளவிடுதல் ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

எக்ஸிடெர் பல்கலைக்கழகத்தின் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, காந்தமயமாக்கலின் அனைத்து ஆப்டிகல் மாறுதலிலும் ஒரு முக்கிய திருப்புமுனையை உருவாக்கியுள்ளது. இது Fe, Co அல்லது Ni போன்ற மாறுதல் உலோகங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஆற்றல் திறன் கொண்ட நானோ அளவிலான காந்த சேமிப்பு சாதனங்களை வழங்குவதற்கான திறனை நிரூபிக்கிறது.

தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகளின் பார்வையில், இந்த வேலையில் பயன்படுத்தப்படும் அரிய-பூமியில்லா செயற்கை படகுகள் குறைந்த விலை மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் ஏராளமான பொருட்கள் மற்றும் இணையற்ற சீரான தன்மை காரணமாக மிகவும் விரும்பத்தக்கவை.

அனைத்து ஆப்டிகல் மாறுதலும் Ni₃Pt மற்றும் Co ஃபெரோ காந்த அடுக்குகளின் எதிரெதிர் சீரமைப்புடன் இரண்டு சமமான காந்த உள்ளமைவுகளுக்கு இடையில் பாயும் சுழல்-துருவப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தால் இயக்கப்படுகிறது என்பதை முடிவுகள் நிரூபிக்கின்றன. ஒளி துருவமுனைப்பு மற்றும் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பிலிருந்து மாறுதலை அடைய முடியும்.

இந்த ஆய்வு நானோ கடிதங்களில் வெளியிடப்பட்டுள்ளது.

எக்ஸிடெர் பல்கலைக்கழகத்தின் முதல் எழுத்தாளர் Maciej Dąbrowski, கூறியதாவது “அரிய-பூமி இல்லாத செயற்கை ஃபெரிகாந்த வளையமானது அனைத்து ஒளியியல் சாவியிலிருந்து எதையும் சார்ந்தது கிடையாது. மேலும் முக்கிய மூலப்பொருள் இரண்டு தனித்துவமான மாற்றம் உலோக அடுக்குகளைக் கொண்டிருப்பதை முடிவுகள் நிரூபிக்கின்றன” என்று கூறுகிறார்.

“Ni₃Pt மற்றும் Co அடுக்குகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், லேசர் தூண்டுதலுக்குப் பிறகு ஒரு டிரில்லியன் வினாடிக்கு (10-12 வினாடிகள்) சுழல்-துருவப்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் ஏற்றத்தாழ்வை உருவாக்க முடிந்தது, இது இறுதியில் காந்தமயமாக்கல் மாறுதலுக்கு வழிவகுக்கிறது.”

References:

• Deiana, A. M., Tran, N., Agar, J., Blott, M., Di Guglielmo, G., Duarte, J., & Weng, O. (2021). Applications and Techniques for Fast Machine Learning in Science. arXiv preprint arXiv:2110.13041.
• Dimian, M. (2005). Nonlinear spin dynamics and ultra-fast precessional switching. University of Maryland, College Park.
• McRobbie, D. W., Pritchard, S., & Quest, R. A. (2003). Studies of the human oropharyngeal airspaces using magnetic resonance imaging. I. Validation of a three-dimensional MRI method for producing ex vivo virtual and physical casts of the oropharyngeal airways during inspiration. Journal of aerosol medicine, 16(4), 401-415.