علماء يبتكرون أنحف مغناطيس في العالم!

سهلة التطوير

استخدم خبراء من مختبر لورانس بيركلي الوطني الأميركي وعلماء من جامعة كاليفورنيا-بيركلي تقنية قابلة للتطوير بسهولة لإنتاج المغناطيس الأكثر نحافة في العالم والذي يتميز بطبقة ذرية واحدة من أكسيد الزنك، تتخللها ذرات الكوبالت العرضية. وتختلف التقنية الجديدة بشكل أساسي عن المحاولات الأخرى لصنع مغناطيس ثنائي الأبعاد، حيث تحافظ الإلكترونات الحرة في أكسيد الزنك على مغناطيسية الكوبالت.

متناهي النحافة ومرن

يبلغ سمك المغناطيس حوالي جزء من المليون من سمك ورقة، ويتميز بالمرونة والقدرة على العمل في درجات الحرارة المحيطة، على عكس العديد من أقرانه. ولهذا فمن المرجح أن يتم استخدام التصميم المبتكر في ما يسمى بتخزين البيانات spintronic، حيث يتم تشفير المعلومات باستخدام دوران الإلكترون، بدلاً من الشحن.

ثنائي الأبعاد

أجرى الدراسة عالم المواد بروفيسور جي ياو من مختبر لورانس بيركلي الوطني وزملاؤه، والذي قال: "نحن أول من صنع مغناطيسًا ثنائي الأبعاد بدرجة حرارة الغرفة يكون مستقرًا كيميائيًا في ظل الظروف المحيطة".

وأضاف زميله روي تشين أن الاكتشاف مثير أيضًا لأنه "يكشف عن آلية جديدة لتحقيق مواد مغناطيسية ثنائية الأبعاد".
تستخدم الكثير من أجهزة الذاكرة حاليًا أغشية مغناطيسية رفيعة نسبيًا، ولكن عند فحصها على المستوى الذري، فإنها لا تزال ثلاثية الأبعاد، بسماكة تتراوح من مئات إلى آلاف الذرات.

تعد المغناطيسات الأرق والأصغر، التي تقترب من ثنائية الأبعاد، مثيرة لاهتمام الباحثين، حيث يمكن أن تمنحهم القدرة على تخزين البيانات بكثافات أعلى بكثير - مما يعني أن هناك حاجة إلى مساحة أقل للاحتفاظ بحجم معين من المعلومات.

درجة حرارة الغرفة

وفي حين أظهرت استكشافات المواد المغناطيسية ثنائية الأبعاد حتى الآن أنها تقنية واعدة، فإنها تميل عادة إلى العمل في ظروف محددة، وتصبح غير مستقرة كيميائيًا وغير وظيفية عند درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة، وأوضح بروفيسور ياو أن "المغناطيسات ثنائية الأبعاد الحديثة تحتاج إلى درجات حرارة منخفضة جدًا لتعمل، ولكن لأسباب عملية، يجب أن يعمل مركز البيانات في درجة حرارة الغرفة".

رغد دحام