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निर्णायक एटिनिकली थिन मैग्नेट प्रस्ताव शोधकर्ताओं को आश्चर्यचकित करने वाली शक्ति

निर्णायक एटिनिकली थिन मैग्नेट प्रस्ताव शोधकर्ताओं को आश्चर्यचकित करने वाली शक्ति



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कॉर्नेल विश्वविद्यालय की एक टीम ने एक इलेक्ट्रिक फील्ड के साथ परमाणु रूप से पतले मैग्नेट को सफलतापूर्वक जोड़ दिया है, जिससे कंप्यूटर चिप्स और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए डेटा भंडारण में काफी सुधार हुआ है।

लागू और इंजीनियरिंग भौतिकी के प्रोफेसर जी शान ने अध्ययन में अपने सहयोगी और भौतिकी के सहायक प्रोफेसर किन फे माक के साथ काम किया। पोस्टडॉक्टरल छात्र शेंगवेई जियांग ने भी अध्ययन पर सहयोग किया।

उन्होंने कॉर्नेल भौतिक विज्ञानी डेविड मर्मिन और उनके पोस्टडॉक हर्बर्ट वैगनर के 1966 के काम के आधार पर अपने घटनाक्रम को आधारित किया। वैगनर और मर्मिन ने कहा कि यदि उनके इलेक्ट्रॉनों के स्पिन किसी भी दिशा में इंगित कर सकते हैं तो 2 डी मैग्नेट मौजूद नहीं हो सकते। हालांकि, 2017 तक यह हो गया कि कुछ 2D सामग्रियों ने स्पिन के उचित संरेखण होने का वादा दिखाया। इस सामग्री के एक नए परिवार के लिए नेतृत्व किया - 2D वैन डेर वाल्स मैग्नेट।

शान और माक दोनों परमाणु रूप से पतली सामग्री में विशेष। उन्होंने इन नए चुम्बकों पर शोध करने और उन संभावनाओं का पता लगाने का निर्णय लिया जो उनकी अनूठी विशेषताओं को प्रौद्योगिकी प्रदान कर सकती हैं।

"अगर यह एक थोक सामग्री है, तो आप आसानी से अंदर परमाणुओं तक नहीं पहुंच सकते," माक ने कहा। "लेकिन अगर चुंबक सिर्फ एक monolayer है, तो आप इसे बहुत कुछ कर सकते हैं। आप इसे एक विद्युत क्षेत्र लागू कर सकते हैं, इसमें अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को डाल सकते हैं, और यह भौतिक गुणों को संशोधित कर सकता है।"

शोधकर्ताओं ने क्रोमियम ट्रायोडाइड का उपयोग यह देखने के लिए किया कि वे भौतिक गुणों को कितना प्रभावित कर सकते हैं। विद्युत क्षेत्र बनाने और 2D यौगिक के चुंबकत्व को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज की एक छोटी मात्रा को लागू किया। इसने उन्हें चुंबकत्व को चालू और बंद करने की अनुमति दी।

उन्होंने क्रोमियम ट्रायोडाइड की दो परमाणु परतों को पतले गेट डाइलेक्ट्रिक्स और इलेक्ट्रोड के साथ जोड़ दिया। अध्ययन के अनुसार, यह एक फ़ील्ड-इफ़ेक्ट डिवाइस बन गया जो कि छोटे गेट वोल्टेज का उपयोग करके क्रोमियम ट्रायोडाइड परतों में इलेक्ट्रॉन-स्पिन दिशा को बदल सकता है। टीम ने उल्लेख किया कि प्रक्रिया 57 डिग्री केल्विन (-357 फ़ारेनहाइट या -216 सेल्सियस) के तहत प्रतिवर्ती और दोहराव दोनों है।

शान ने कहा कि मौजूदा तकनीक में पहले से ही चुंबकीय स्विचिंग के आधार पर व्यापक प्रभाव हो सकते हैं। वर्तमान में, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में पाए जाने वाले मैग्नेट एक विद्युत क्षेत्र पर प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, बल्कि एक कॉइल के माध्यम से करंट पास करते हैं। यह चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो तब चुंबक को चालू और बंद कर सकता है। कॉर्नेल टीम ने प्रक्रिया की अक्षमताओं को इंगित किया; वर्तमान दोनों गर्मी पैदा करते हैं और बिजली की खपत करते हैं।

दूसरी ओर, 2 डी क्रोमियम-ट्रायोडाइड मैग्नेट, बहुत कम ऊर्जा की खपत के साथ स्विचिंग को सक्रिय करने के लिए सीधे उन पर लागू एक विद्युत क्षेत्र हो सकता है।

"यह प्रक्रिया बहुत प्रभावी है क्योंकि यदि आपके पास नैनोमीटर की मोटाई है और आप सिर्फ एक वोल्ट लागू करते हैं, तो क्षेत्र पहले से ही 1 वोल्ट प्रति नैनोमीटर है। यह बहुत बड़ा है," शान ने कहा।

टीम 2 डी मैग्नेट की क्षमताओं का परीक्षण करना जारी रखेगी। वे परिसर और ऑफ-कैंपस के आसपास अन्य इंजीनियरिंग विभागों के साथ संबंध बनाने के लिए अपने शोध का उपयोग करना चाहते हैं। उन्हें उम्मीद है कि अधिक वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के साथ उनकी भागीदारी से उन्हें नए 2 डी सामग्री विकसित करने में मदद मिल सकती है जो क्रोमियम ट्रायोडाइड के उप-शून्य मंदिरों के बजाय कमरे के तापमान पर काम कर सकते हैं।

"एक अर्थ में, हमने यहां जो प्रदर्शन किया है वह एक उपकरण अवधारणा की तरह है," माक ने कहा। “जब हमें सही प्रकार की सामग्री मिलती है जो उच्च तापमान पर चल सकती है, तो हम तुरंत इस विचार को उन सामग्रियों पर लागू कर सकते हैं। लेकिन यह अभी तक वहाँ नहीं है। ”


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