آخرين مطالب

تحول در دنیای الکترونیک با مغناطیس اتمی نوشتارها

تحول در دنیای الکترونیک با مغناطیس اتمی

  بزرگنمايي:

سرزمین ایرانیان- یک تیم از دانشگاه "کورنل"(Cornell) آمریکا، موفق به اداره کردن آهن‌رباهایی با ضخامت یک اتم با میدان الکتریکی شده است که امیدوار است تا ذخیره‌سازی داده‌ها برای تراشه‌های رایانه‌ای و دیگر تجهیزات الکترونیکی را بهبود ببخشد.

"جی شان"، استاد فیزیک کاربردی و مهندسی فیزیک این دانشگاه، همراه با "کینگ فای مک"، استادیار فیزیک در این مطالعه کار کرد. یک دانشجوی کارشناسی ارشد نیز در این مطالعه همکاری داشت.

آنها کار خود را بر پایه تلاش‌های"دیوید مرمین"، فیزیکدان دانشگاه "کورنل" در سال 1966 و دانشجویش "هربرت واگنر" آغاز کردند.

واگنر و مریمین این گونه فرض کردند که آهن‌رباهای دو بعدی اگر چرخش الکترون‌های آنها بتوانند در هر جهتی حرکت کنند، نمی‌توانند وجود داشته باشند. با این حال، تا سال 2017 طول کشید تا ثابت شود که برخی از مواد دو بعدی هماهنگی مناسبی از چرخش الکترون‌ها دارند که این موضوع منجر به پدید آمدن یک خانواده جدید از آهن‌رباها موسوم به آهن‌رباهای واندروالسی دو بعدی شد.

"شان" و "مک" هر دو در مواد به ضخامت یک اتم تخصص دارند. آنها تصمیم گرفتند به دنبال تحقیق در مورد این آهن‌رباهای جدید بروند و کمکی که ویژگی‌های منحصر به فرد آنها می‌تواند به تکنولوژی ارائه دهد را کشف کنند.

"مک" گفت: اگر این مواد حجیم باشند، شما نمی‌توانید به راحتی به اتم‌های داخل آن دسترسی داشته باشید. اما اگر آهن‌ربا فقط یک لایه داشته باشد، شما می‌توانید کارهای زیادی با آن انجام دهید. شما می‌توانید میدان الکتریکی را به آن اعمال کنید، الکترون‌های بیشتری را به آن اضافه کنید و این می‌تواند خواص مواد را تنظیم کند.

محققان از کرومیوم تریوداید(chromium triiodide) استفاده کردند تا ببینند چقدر می‌توانند خواص مواد را تحت تاثیر قرار دهند.

اعمال مقدار کمی از ولتاژ برای تشکیل یک میدان الکتریکی و کنترل مغناطیس مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کار به آنها اجازه داد تا مغناطیس را روشن و خاموش کنند.

آنها دو لایه اتمی از کرومیوم تریوداید را با دی‌الکتریک و الکترودهای نازک به هم متصل کردند. براساس این مطالعه، این دستگاه یک میدان اثر است که می‌تواند جهت چرخش الکترونی را در لایه‌های کرومیوم تریوداید با استفاده از ولتاژهای کوچک تغییر دهد.

محققان یادآور شدند که این فرآیند در دمای کمتر از منفی 216 درجه سانتی‌گراد، هم قابل برگشت و هم تکرارپذیر است.

"شان" گفت: این کشف می‌تواند کاربردهای گسترده‌ای در زمینه فناوری‌های موجود و بر اساس سوئیچ مغناطیسی داشته باشد. در حال حاضر، آهنرباهای موجود در صنایع الکترونیک مدرن به یک میدان الکتریکی واکنش نشان نمی‌دهند، بلکه با عبور جریان از طریق یک سیم پیچ عمل می‌کنند، ضمن این که جریان وارده هم گرما تولید می‌کند و هم مصرف برق می‌کند.

وی افزود: در حالی که کشف ما باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود که می‌تواند یک آهن‌ربا را به حالت خاموش و روشن درآورد و از سوی دیگر، می‌توان میدان الکتریکی را برای فعال کردن سوئیچینگ آهن‌رباهای دو بعدی کرومیوم تریوداید به طور مستقیم با انرژی بسیار کمی که مصرف می‌شود، اعمال کرد.

وی ادامه داد: این روند بسیار موثر است، زیرا اگر شما یک ضخامت نانومتری داشته باشید و تنها یک ولت را اعمال کنید، میدان یک ولت در هر نانومتر خواهد بود که کار بزرگی است.

این تیم آزمایشات در زمینه قابلیت‌های آهنرباهای دو بعدی را ادامه خواهد داد. آنها همچنین می‌خواهند از تحقیقات خود برای ایجاد ارتباط با سایر بخش‌های مهندسی در دانشگاه خود و دیگر دانشگاه‌ها استفاده کنند.

آنها امیدوارند که مشارکت‌شان با دانشمندان و مهندسین دیگر بتواند به آنها کمک کند تا مواد جدید دو بعدی را تولید کنند که به جای دمای زیر صفر، بتوانند در دمای اتاق کار کنند.

"مک" گفت: چیزی که ما در اینجا نشان دادیم بیشتر شبیه یک دستگاه مفهومی است. هنگامی که ما مواد مناسب را پیدا کنیم که بتوانند در دمای بالاتر کار کنند، می‌توانیم بلافاصله آن را در این مواد اعمال کنیم، اما هنوز چنین چیزی وجود ندارد.




نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

تشخیص سرطان مری و معده با آزمایش تنفس

انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند همه نیاز بشر به انرژی را تامین کنند

عملکرد موفق "انسولین خوراکی" در آزمایش انسانی

اعلام آمادگی جهاددانشگاهی آذربایجان شرقی برای تامین برق سازمان‌ها از طریق انرژی خورشیدی

غلبه بر افسردگی به کمک آزمایش "الکتروانسفالوگرافی"

آیا مشاغل سخت فیزیکی احتمال مرگ زودرس را افزایش می‌دهند؟

"رس‌پاشی"مسکنی برای مقابله با هیولای‌سرخ/تهدیداتی که جان مرجان‌ها را نشانه‌ گرفته است

طراحی نرم افزار موقعیت یاب اماکن سرپوشیده توسط استارتاپ ایرانی

شناسایی گونه‌های درختی سازگار با اقلیم سمنان توسط محققان کویرشناسی دانشگاه سمنان

یافته های جدید محققان برای درمان نوعی از سرطان خون با سلول بنیادی

ساخت ورقه‌های محکم کربن در دمای پایین

جراحی بیماران پارکینسون در خواب

طراحی خانه بازی رباتیکی/ ربات ها دوست و همبازی بچه ها می شوند

فناوری‌هایی که امسال دنیا را تکان می‌دهند/ مراقب هوش مزاحم باشید

نانوذرات طلا سلولهای سرطانی را رصد می کنند

بررسی وضعیت ریزگردهای تهران و اهواز در دانشگاه امیرکبیر

نرم افزار ساخت رنگ دلخواه طراحی شد

همایش منطقه‌ای «مدیریت پیشگیری و کنترل تهدیدات زیستی و بیولوژیک»

روان‌درمانی جایگزین قابل اعتماد داروهای ضدافسردگی برای زنان نابارور

الهام از سیستم بینایی انسان برای بازشناسی اشیاء

ارائه آخرین یافته‌های تحقیقاتی علوم و صنایع غذایی در ساری/لزوم توجه به سلامت جامعه دردانشگاه‌ها

درمان استرس مزمن با مکمل‌های روغن ماهی

دلایل عدم توفیق کشور در توسعه نجوم حرفه‌ای

آیا خدمه پرواز، بیشتر به سرطان سینه مبتلا می‌شوند؟

تولید اولین بطری تصفیه آب دارای پمپ

درمان بیماری کرون با سلول های بنیادی

رصد بارش شهابی شلیاقی در هفته جهانی نجوم/ترویج علم ستاره‌شناسی در یک روز جهانی

استخراج انرژی بیشتر از سلول‌های خورشیدی

تبدیل گرمای وسایل الکترونیکی به برق با نانو نوار

پروتئینی که به نگهداری ژنوم‌ها کمک می‌کند

پیوند سلول های بنیادی بیمار مبتلا به ام اس برای بهبودی

دیابتی‌ها از شر سوزن زدن به انگشت خود خلاص می‌شوند

الهام از بال سنجاقک برای تولید سطوح آنتی‌باکتریال

تحول در دنیای الکترونیک با مغناطیس اتمی

دلیل حرکت جنین در رحم کشف شد

انسان‌ها در گذشته، رنگ آبی را تشخیص نمی‌دادند!

ساخت آفت‌کش‌های سازگار با طبیعت

دستگاه تایپ افکار ساخته شد

یک دهه تلاش برای ذخیره میراث زیستی/ توسعه کشاورزی با بذر هیبریدی

آیا کند کردن روند پیری در آینده ممکن خواهد شد؟

ارائه روشی برای حفظ کیفیت اسپرم پس از انجماد

تولید اسپری پودر هموستات که باعث آمبولیسم نمی‌شود

گرده‌افشانی با زنبورهای رباتیک

غرور ملی ایرانیان چگونه شکل می‌گیرد؟

عوامل تاثیر گذار در بیماری «ام اس» بررسی شد

هواپیمای ضد صاعقه ساخته می شود

حل مشکل مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها با ویروس باکتری خوار

قلب مصنوعی دائمی ساخته شد

رشد نورون‌ها در ناحیه‌ای از مغز از 13 سالگی متوقف می‌شود

تشریح جزئیات راه‌اندازی "موتور آمبولانس" در دانشگاه تهران