Майбутнє інформаційних технологій: вчені змогли створити стабільні просторово-часові кристали
Фото: pixabay.com
Група дослідників з Німеччини, за участю їхніх колег з Польщі, змогла створити так звані просторово-часові кристали, які здатні існувати при кімнатній температурі. Як елементи структури просторово-часових кристалів виступали квазічастинки, звані магнонами, які являють собою колективне впорядковане обертання збуджених електронів. Подальший розвиток даного напрямку може послужити основою для абсолютно нових досягнень в області інформаційних технологій, зокрема технологій запису і тривалого зберігання даних.
Про це повідомляє Phys.org.
Як відомо, кристалами називають речовини, решітка яких складається з повторюваних в просторі образів. Відповідно до теорії Френка Вильчека (Frank Wilczek), фізика з Массачусетського технологічного інституту, який у 2012 році обґрунтував можливість існування просторово-часових кристалів, структура цих утворень повторюється не тільки в просторі, але і в часі. З того моменту вченим не один раз вдавалося формувати просторово-часові кристали різних типів, але, як правило, всі вони могли існувати і функціонувати при температурах, дуже близьких до температури абсолютного нуля.
Для створення просторово-часових кристалів нового типу вчені використовували смужку з залізно-нікелевого сплаву, вміщену в область, в якій був сфокусований потік випромінювання радіочастотного діапазону. Це випромінювання порушило електрони сплаву з яких сформувалися магнони, що вишикувалися в певному порядку. Дослідники порівнюють це з більярдними кулями на столі, які спонтанно повернулися в початкове положення після вимикання зовнішнього впливу, в даному випадку радіочастотного поля.
Зображення просторово-часових кристалів були отримані за допомогою рентгенівської мікроскопії. Використовуючи певну конфігурацію радіочастотного поля як пінцета, дослідники формували нові магнони та підводили їх близько до інших магнонів, сформованим раніше.
Після такого впливу всі магнони приходили в рух і формували структуру, подібну структурі кристалічної решітки звичайних матеріалів. Регулюючи параметри радіовипромінювання вчені змогли домогтися формування магнонів з короткою довжиною хвилі, менше ніж 100 нанометрів.
Таким чином, вченим на цей раз вдалося не тільки створити просторово-часові кристали, які здатні існувати при кімнатній температурі. Науковці також продемонстрували можливість перебудовувати ці кристали й надавати їм необхідну структуру при необхідності. Ймовірно, у майбутньому така можливість стане ключовим моментом нових обчислювальних технологій, які будуть обробляти й зберігати інформацію, закодовану у вигляді структури магнонних просторово-часових кристалів.
Також слідкуйте за “Прямим” у Facebook, Twitter, Telegram та Instagram.