يصبح أكسيد الزنك مغنطيسيا

الضرر يسبب الخصائص المغناطيسية

يوضح الشكل نتيجة فحوصات الأشعة السينية على أكسيد الزنك. يعتمد ذلك على تفاعل أشعة إكس مع ترتيب الذرات في أكسيد الزنك. أكبر مساحة اللون الأزرق والأخضر ، أكبر الأضرار التي لحقت الهيكل. © مركز الأبحاث دريسدن روسيندورف
قراءة بصوت عال

هناك بحث عالمي عن مادة تعمل على إطالة عمر المعلومات الرقمية المخزنة. العلماء الآن على درب هذا. لقد تمكنوا من إثبات أن الخصائص المغناطيسية يمكن أن تحدث على وجه التحديد في أكسيد الزنك غير المغناطيسي عن طريق إتلاف بنيته. تنشر النتائج حاليًا في "مجلة الفيزياء التطبيقية" وفي "رسائل الفيزياء التطبيقية".

يتم الآن تخزين كميات هائلة من البيانات على محركات الأقراص الصلبة بالكمبيوتر باستخدام تأثيرات مغناطيسية. بعد حوالي عشر سنوات ، يتم فقد الكثير من البيانات. عند تخزين البيانات ، يتم استغلال الخواص المغناطيسية للمواد المستخدمة - التي غالباً ما تكون سبائك للمواد المغناطيسية مثل الكوبالت والكروم والحديد. إنهم يخزنون البيانات في شكل بتات مغناطيسية ، مع محاذاة المجال المغناطيسي إما شمالًا أو جنوبًا. اعتمادا على درجة الحرارة ، ومع ذلك ، فإن المجالات المغناطيسية للجزيئات تتغير ببطء. هذا تزييف البيانات المخزنة ، فهي غير صالحة للاستعمال. لذلك ، يبحث الباحثون في جميع أنحاء العالم عن مواد أفضل وأكثر دواما.

العيوب تجعل المغناطيسية

عادة ما لا يكون أكسيد الزنك مغنطيسياً ، لذلك لن يؤخذ في الاعتبار. ومع ذلك ، فقد أظهرت مجموعتان بحثيتان في Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) الآن أن الضرر يتسبب في أن تصبح المادة مغناطيسية. أطلق كاي بوتزر وزملاؤه النار على أكسيد الزنك البلوري باستخدام أيونات ، أي ذرات مشحونة بسرعة. Heidemarie Schmidt ، من ناحية أخرى ، حقق في الأفلام الرقيقة بأكسيد الزنك المخدر ، والتي كانت تزرع في جامعة لايبزيغ. مثل هذه الزراعة تدخل بشكل انتقائي أيونات مغناطيسية في أكسيد الزنك ، وفي الوقت نفسه يتم التحكم في الأضرار في الطبقات الرقيقة بظروف الزراعة.

اتفقت كلتا المجموعتين على أنه يمكن إحداث نوع معين من المغناطيسية في أكسيد الزنك ، وهو ما يسمى المغناطيسية المعيبة في الفن. ومع ذلك ، فإن هذا العيب المغناطيسية لا يُظهر اعتماد درجة الحرارة على السبائك في محركات الأقراص الصلبة بالكمبيوتر اليوم ، مما يؤدي إلى فقد البيانات بعد عدة سنوات.

الاستقرار لا يزال يمثل مشكلة

نظريات المغناطيسية الخاطئة موجودة منذ 15 عامًا ، لكن التأثير بحد ذاته مثير للجدل. في عام 1991 ، على سبيل المثال ، تم اكتشاف تأثيرات مغناطيسية لهذه الفئة في الكربون ؛ من الناحية الفنية لم يتم استخدامها بعد. المشكلة الأساسية التي تواجه الباحثين في FZD هي أن المغناطيسية الناتجة عن الخلل تعتمد على استقرار العيوب الناتجة ويمكن أن تختفي بعد فترة قصيرة. عرض

"في الوقت الحاضر ، لا يزال أكسيد الزنك البلوري المزروع حديديًا مغنطيسيًا لمدة ثلاثة أيام. في غضون هذا الوقت ، ومع ذلك ، فمن غير الحساس لدرجة الحرارة ، كما يقول بوتزجر. يواجه العلماء الآن مهمة تثبيت العيوب المسؤولة عن عيوب المغناطيسية بحيث يحتفظ أكسيد الزنك بخصائصه المغناطيسية لفترة أطول.

أكسيد الزنك لاعب آخر قد يكون أكثر ملاءمة لاستقرار خواصه المغناطيسية من السبائك المستخدمة اليوم. قبل كل شيء ، يعانون من حقيقة أن التصغير التدريجي في تكنولوجيا التخزين يزيد من درجة الحرارة الحساسة ، وهو أمر لا يمكن توقعه من أكسيد الزنك. ، ويقدر بوتزجر إمكانات المادة.

(Forschungszentrum Dresden Rossendorf، 03.03.2008 - NPO)