Витой графен демонстрирует ранее теоретическое магнитное состояние с большим потенциалом

«Удивительный материал», известный как графен, продолжает неожиданно доказывать свои достоинства, пока ученые и инженеры экспериментируют с новыми приложениями. В результате случайного открытия в Стэнфорде графен проявил магнитные свойства, которые ранее считались теоретическими и могли когда-нибудь привести к важным достижениям в технологиях хранения.

Даже без гиперболы, графен является невероятным материалом. Материал, состоящий из атомов углерода, расположенных в гексагональной решетке, имеет толщину не более чем атом, почти прозрачный и примерно в 100 раз прочнее стали. Хотя сложно производить в масштабе (на данный момент), вы можете (вроде) сделать это с нет. 2 карандаша и полоска скотча. Недавние открытия показали, что графен проводит электричество без сопротивления, когда он расположен в витой двухслойной конфигурации, и обеспечивает путь к развитию сверхбыстрой электроники. Как сообщает Новый Атлас, команда в Стэнфорде решила основываться на этом открытии и непреднамеренно сделала свое собственное.

Когда команда взяла образец графена и подала на него электрический ток, она произвела большое напряжение, протекающее перпендикулярно этому току. Даже в отсутствие внешнего магнитного поля графен продолжал внутренне генерировать свое собственное. В то время как материалы чаще всего проявляют обычный ферромагнетизм при синхронизации спиновых состояний своих электронов, внутреннее магнитное поле, достигнутое с образцом графена, показало орбитальный ферромагнетизм - ранее теоретическое явление, вызванное выравниванием орбитального движения в электронах материала.

Два ключевых изменения вызвали открытие: размещение витого двухслойного графена между тонкими, выровненными слоями тонкого гексагонального нитрида бора и увеличение вращения листов графена с 1,1 до 1,2 градусов. Несмотря на то, что образец графена не мог достичь того, чего вы ожидаете от повседневного магнита, ведущий исследователь Дэвид Голдхабер-Гордон объясняет, как это на самом деле дает преимущество:

Наш магнитный двухслойный графен может быть включен с очень низкой мощностью и может быть очень легко считан электронным способом. Тот факт, что нет большого магнитного поля, выходящего наружу из материала, означает, что вы можете упаковать магнитные биты очень близко друг к другу, не беспокоясь о помехах.

Плотно упакованные магнитные биты и низкое энергопотребление предлагают потенциальное решение для высокой стоимости центров обработки данных, которые составляют 2 процента годового потребления энергии в Соединенных Штатах. Для сравнения, это электричество может обеспечить примерно 6,4 миллиона домов. Кроме того, большая плотность битов может привести к увеличению емкости и уменьшению площади поверхности.

Еще в 2012 году IBM разработала систему хранения одного бита на 12 атомов - чуть меньше, чем обычное устройство хранения данных, которое требует около миллиона. IBM выполнила эту задачу, используя антиферромагнетизм, хотя кажется, что орбитальный ферромагнетизм графена и требования к низкому энергопотреблению могут стать более полезным домом для такой системы хранения. В конце концов, они построили супер-быстрый графеновый процессор пару лет спустя. Возможно, усилия Стэнфорда приведут к созданию сверхбыстрых чипов с долговременным хранением памяти - комбинации, достойной фотонного микрочипа, эмулирующего синапс. Свет может даже ускорить процесс.

Конечно, такие забавные идеи живут в спекулятивном мире воображения - по крайней мере, пока графен не подарит нам еще один счастливый случай. Но это часть того, что делает графен таким удивительным материалом: вы можете смело мечтать о его потенциале, а иногда он внезапно доставит реальность.

Титульный кредит: Adam Dachis

Читать далее

AMD представляет новую Radeon 6700 XT по теоретической цене 479 долларов

Как следует из названия, новый графический процессор задуман как младший родственник серий 6800 и 6800 XT, а также как замена поколения 5700 XT.