Parabol Hilesi: Geleceğe yönelik dijital veri depolama cihazları ağırlıklı olarak yeni temel manyetik fenomenlere (olay) dayanmaktadır. Bu fenomenler ne kadar iyi anlaşılırsa, üretilen bellek çipleri ve sabit diskler daha iyi ve daha verimli hale gelir.
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ve Helmholtz-Zentrum Berlin’den (HZB) fizikçiler, gelecekteki depolama cihazları için gerekli temel çalışmalarını, kavisli mimarilerde manyetik ince filmlerin biçimlendirilmesinde yaratıcı bir yaklaşım kullanarak, yaygın olarak kullanılan bir manyetik malzemede kiral tepkilerin varlığını doğrulayarak tamamladılar. Takım şimdi çalışmalarını PhysicalReviewLettersdergisinde sundu.
Şaşırtıcı Bir Parabol Hilesi
Hepimiz sol elimizin sağ elimizden farklı olduğunu biliyoruz. Örneğin; bir sol eldiven sağ elinize sığmayacaktır veya tam tersi.
Bilim insanları ayna görüntüleriyle aynı hizada olmayan (asimetrik) nesneleri tanımlamak için “kiralite” terimini kullanıyorlar. Özellikle kimyacılar, sola ve sağa dönen laktik asitte olduğu gibi moleküllerdeki bu özelliğe aşinadırlar.
Bu kiral etkilerin, manyetik yapıların kiral özelliklere de sahip olduğu manyetik malzemelerde meydana geldiği bilinmektedir.
Materyalin içindeki kendine özel manyetik momentlerin düzenlenmesi veya mecazi anlamda konuşursak; mıknatıs oluşturan birçok küçük “pusula ibresinin” hizalanması, sağ ve sola hizalamalar oluşturabilir. Belirli koşullar altında, bazı dokular benzer ve ayna görüntüsü gibi davranır.
Buradaki ilginç hâl ise, HZDR’de fizikçi Dr. DenysMakarov’un işaret ettiği gibi “iki doku farklı manyetik davranışlar gösterebilir. Basitçe söylemek gerekirse: sağ elin özellikleri, solak bir dokudan daha enerjik olduğu için tercih edilebilir.
Doğadaki sistemler mümkün olan en düşük enerji harcama durumuna yönelme eğiliminde olduklarından, sağ taraf durumu tercih edilir.”
Bu kiral etkiler, teknolojik açıdan büyük bir vaatte bulunuyor. Diğer şeylerin yanı sıra, sensörler, anahtarlar ve uçucu olmayan depolama aygıtları gibi enerji verimliliği yüksek elektronik bileşenlerin gelecekteki gelişiminde yardımcı olabilirler.
Parabol Hilesi – Manyetik Kavisli Mimariler
HZDR’ninIon Beam Fizik ve Malzeme Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Oleksii Volkov; “Helimanyetler, dahili manyetik simetri yoksunluğndan dolayı iyi tanımlanmış kiral manyetik özelliklere sahip malzemelerdir.” açıklamasını yaptı. “Uzun zamandır bilinmelerine rağmen, bunlar üretilmesi zor olan egzotik malzemelerdir.
Ayrıca, helimanyetler genellikle düşük sıcaklıklarda benzersiz kiral özelliklerini sergiler.” Makarov’un ekibinin farklı bir yol seçmesinin nedeni de budur. Parabol şeklinde şeritler gibi kavisli nesneler oluşturmak için ortak bir manyetik malzeme olan demir-nikel alaşımı (Permalloy olarak bilinir) kullandılar.
Litografi (baskı resim) kullanarak, ince Permalloy tabakalarından çeşitli mikrometrelerde parabolik şeritleri oluşturdular. (Permalloy: mıknatıs alaşımı)
Fizikçiler daha sonra bu örnekleri manyetik alana maruz bıraktılar, böylece paraboldeki manyetik momentleri bu manyetik alan boyunca yönlendirdiler.
Daha sonra, HZB senkrotronunda oldukça hassas bir analiz yöntemi kullanarak mıknatıslanma tersini deneysel olarak araştırdılar. Ekip, parabolik şeritteki manyetik momentlerin, belirli bir kritik değere sahip ters bir manyetik alan uygulanıncaya kadar orijinal yönlerinde kaldığını gösterebildi.
Şaşırtıcı Derecede Güçlü Etki
Bu gecikmiş yanıt, parabol şeritlerinin tepe alanındaki eğrilikten kaynaklanan kiral etkilerden kaynaklanmaktadır. Helmholtz-Zentrum Berlin’den Dr. FlorianKronast;
“Teorisyenler bu sıra dışı davranışı bir süredir tahmin ediyorlardı. Ancak aslında teorik bir hile olarak gözü ile bakıldı. Fakat şimdi bu hilenin aslında pratikte işe yaradığını gösterdik. Sadece kullandığımız şeritlerin geometrik eğriliği aracılığıyla, geleneksel yumuşak bir ferromanyetik malzemede manyetik kiral tepkisi tespit ettik.”
Makarov, “Muhtemel uygulamalar açısından, geometrik olarak indüklenen kiral özellikleri kullanan yeni manyetik anahtarlar ve veri depolama aygıtlarını dört gözle bekliyoruz.”
Kiral etki alanı duvarları veya skyrmions denilen belirli manyetik nesnelerde gelecekteki dijital veri depolamayı öngören kavramlar vardır.
Son keşif, bu tür nesneleri kolayca oda sıcaklığında ve ortak malzemeler kullanarak kolayca üretmenize yardımcı olabilir. Ek olarak, yeni keşfedilen etki aynı zamanda yeni ve hassas manyetik alan sensörlerine yol açıyor. (Parçacık teorisinde, skyrmion belirli bir doğrusal olmayan sigma modeli sınıfının topolojik olarak kararlı bir alan konfigürasyonudur)
Bunlar da ilginizi çekebilir:
Matematikçiler Büyük Sayıların Çarpımında Yeni ve Şaşırtıcı Bir Yol Keşfetti!
Bilgisayar Yazılımı Asırlık Eski Matematik Yapbozunu Kırabilir
Arılar, temel matematik işlemlerini yapabilir
Editör / Yazar: Burak AKTEPE
Bağlantı: https://phys.org/news/2019-09-astonishing-parabola.html
