الكم على الحزام الناقل

الوحدات المغناطيسية في الموصل الفائق تتأثر بالموجات الصوتية

قراءة بصوت عال

ليس فقط الإلكترونات ، ولكن حقولها المغناطيسية يمكن أن تشكل الأساس لمعالجة البيانات في المستقبل. لقد نجح العلماء الآن في التأثير بشكل انتقائي على أصغر الوحدات المغناطيسية ، ما يسمى بالتدفق الكوانتا ، في الموصل الفائق بمساعدة الموجات الصوتية.

{} 1L

في البحث عن إمكانيات حسابية جديدة ، أصبح لدى العلماء الآن أيضًا الخصائص المغناطيسية للإلكترونات ("الدوران") في الرؤية. وهم يحققون في التدفق المغناطيسي (Flux). يوضح كارستن هوشو من معهد بول درود لإلكترونيات الحالة الصلبة "ليس من السهل توطين الإلكترونات ، وتدورها متقلبة". "المشكلة ليست لدينا مع الكم النهر." لأن الحقول المغناطيسية الصغيرة تبقى بشكل دائم. إن الهدف من ما يسمى بالتدفق المتقلب هو تمثيل المعلومات ("البتات") حول هذه العناصر المغناطيسية - الأصفار والعناصر المغناطيسية مثل الشمال والجنوب.

على عكس الأقراص الصلبة المتوفرة تجارياً ، والتي تستخدم المحاذاة المغناطيسية للمساحات الصغيرة جدًا لتخزين البيانات ، فإن كمية التدفق في المادة قابلة للاستبدال نسبيًا. يقول هوشو: "ستعتمد أجهزة الكمبيوتر أيضًا على كومة التدفق المغنطيسي ، ثم سيكون من الممكن معالجة البيانات بشكل أسرع اليوم".

الحقول المغناطيسية في شكل ما قبل النص

كيف ينبغي للمرء أن يتخيل مثل هذا المجال المغناطيسي المحلي؟ في الكتب المدرسية ، يتم تمثيل الحقول المغناطيسية بخطوط الحقل ، حيث كانت عبارة عن مجموعة من الخيوط. في أنواع معينة من الموصلات الفائقة ، يرتب المجال المغناطيسي فعليًا في شكل وحدات مغناطيسية كمية تتعرج مثل الخيوط عبر المادة. يحمل كل مؤشر ترابط من "الدوامة" أقل كمية من التدفق المغناطيسي - كمية من التدفق. عرض

وتعطى شدة المجال المغنطيسي من خلال عدد كوانتا التدفق هذه لكل وحدة مساحة. بمعنى آخر ، كلما زاد نشاط المجال المغناطيسي المطبق خارجيًا على الموصل الفائق ، كلما كانت الدوامات مكتظة بشكل أكبر - كلما زاد عدد الدوامات لكل وحدة مساحة. مثل هذه الوحدات المغناطيسية الأصغر ستكون وسيلة جذابة للغاية لتخزين ومعالجة البيانات إذا كان يمكن للمرء ترتيب الدوامات ونقلها حسب الرغبة. هذا هو بالضبط ما أظهره الفريق حول كارستن هوشو.

لقد كان معروفًا حتى الآن ، استنادًا إلى درجة الحرارة والحقل المغناطيسي المطبق ، يتم ترتيب كوانت التدفق في بنية متناظرة مثل البلورة أو اتباع هيكل عيوب أكثر أو أقل ترتيبًا في الموصل الفائق. من أجل تحقيق إزاحة يمكن تحديدها بحرية للدوامات ، ابتكر الباحثون خدعة: لقد أثروا على خطوط المجال المغنطيسي في الموصل الفائق مع الصوت ، وبشكل أكثر دقة مع الموجات الصوتية السطحية (SAW). يتكون الموصل الفائق من طبقة رقيقة من أكسيد الإيتريوم-الباريوم والنحاس على ركيزة بلورية.

هيكل قطاع في الموصل الفائق

أظهر الباحثون أن الموجات الصوتية السطحية في كوكبة تجريبية معينة تغير خصائص الموصل الفائق على سطحه. يتم تشكيل بنية شريطية لمناطق التوصيل فائق أفضل والأكثر فقراً والتي تتحرك بسرعة الصوت في الواجهة بين فيلم التوصيل الفائق والركيزة الداعمة. نظرًا لأن التدفق المغناطيسي المغنطيسي يكون في المناطق ذات الموصلية الفائقة الأضعف ، يتم أخذها جنبًا إلى جنب من خلال هيكل شريط المرور - تتحرك الدوامات في اتجاه محدد مسبقًا بواسطة مجال الصوت ، كما هو الحال في حزام ناقل.

وفقًا لـ Hucho ، يمكن دمج الأصوات المركزة مع الدوامات ، ويمكن استخدام مزيج من الموجات الصوتية لإنشاء أزواج دوامة مضادة للقشرة. يقول هوشو: "يفتح هذا أيضًا مجالات التطبيق خارج معالجة البيانات. على سبيل المثال ، يمكننا أن نتخيل حمل جسيمات مجهرية مغناطيسية معنا." وستكون هذه العملية مثيرة للاهتمام بشكل خاص للتحليل الطبي. وحدات فحص صغيرة على رقائق المتاحة بالفعل. في المستقبل ، يمكن تجهيز "مختبر على الرقاقة" بحزام نقل كم مغنطيسي.

(Forschungsverbund Berlin eV (FVB) ، 30.04.2007 - NPO)