15 Апреля 2021
МОСКВА, 15 апреля - Американские и чешские физики изучили стопор образования полярных вихрей в сегнетоэлектриках и доказали, что этим новым состоянием материи можно управлять с помощью электрического поля. По мнению авторов, это открытие поможет создать сверхбыстрые(у)строения для хранения и обработки справочная информации. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Традиционно в устройствах запасания данных используют полупроводники и магнитные материалы. Но в среднестатистическом мире высокоскоростных вычислений и быстрых сетей постоянно требуются новые шансы обработки и хранения информации.
В последние годы в центре внимания инженеров и ученых оказались сегнетоэлектрики — кристаллические материалы, располагающие спонтанной поляризацией, ориентацию которой можно менять посредством внешнего электронного поля.
В 2016 году в структуре сегнетоэлектриков открыли спиральные организации атомов — полярные вихри. Теперь физики из Аргоннской государственной лаборатории Министерства энергетики США в сотрудничестве с коллегами из Института физики Чешской академии наук подтвердили, что структуры на почве сегнетоэлектрических решеток, построенные не на электронном спине, а на электрической поляризации, весьма перспективны для быстрой и универсальной обработки и хранения данных, так как их топологическими порядками можно оперативно управлять с выручкой электрического поля.
С фундаментальной точки чувства это новое состояние материи. Наш эксперимент показывает возможные шансы контролировать свойства этого материала в динамическом смысле быстрее, чем мы думали, что это возможно, — приводятся в пресс-релизе Аргоннской национальной лаборатории слова одного из автора исследования ядерщика Джона Фриланда (John Freeland). — Мы рассчитываем воспользоваться преимуществами того, что происходит на этих частотах, для создания технологии хранения и обработки данных с высокой пропусковый способностью.
Полярные вихри, которые выяснили авторы, — это ультрамалые и сверхбыстрые группы атомов уровнем около пяти или шести нанометров. Это в тысячи раз меньше толщины человеческого волоса или примерно в два раза пространнее одной нити ДНК. Все это делает их трудными для наблюдения и описания.
Авторы потратили второй годы на изучение этих вихрей, сначала с помощью рентгеновских лучей усовершенствованного источника фотонов (APS) в Аргоннской национальной лаборатории, а затем с выручкой лазеров на свободных электронах брэгговского источника света (LCLS) LINAC в Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США.
Чтобы назвать полярные вихри в движение, нужно приложить сверхбыстрое электрическое поле. Также ими можно жонглировать с помощью световых импульсов.
Хотя движение отдельных атомов само по себе может быть не слишком огребающим, эти движения объединяются, чтобы создать что-то новое. Ученые называют это эмерджентными явлениями, — объясняет руководитель исследования Хайдань Вэнь (Haidan Wen), физик из отдела рентгеновских исследований Аргоннской национальной лаборатории.
Используя новый сегнетоэлектрический материал, исследователи смогли возбудить группу атомов и придать им закрученное движение с помощью электрического поля терагерцовых плотностей, а затем сделать снимки этих вращений в фемтосекундном охвате времени. При таком уровне детализации авторы увидели новый тип движения, ранее не доступный для фиксации.
Несмотря на то, что теоретики интересовались этим типом движения, точные динамические свойства полярных вихрей оставались туманными до этого эксперимента, — метит Йирка Глинка (Jirka Hlinka), заведующий отделом электретов Института физики Чешской академии дисциплин. — Выявить такого рода согласованный атомный танец было истинным приключением.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....