Nauja mokslinių tyrimų sritis – organinė spintronika – Karalienės Meri universiteto Londone tyrėjams leidžia geriau suprasti kompiuterių ir MP3 grotuvų veikimo principą. Alanui Driu ir jo kolegoms iš Polo Šėrerio instituto (PSI) Šveicarijoje pirmiesiems pavyko išmatuoti, kaip prietaisai, panašūs į įprastines kietųjų diskų skaitymo galvutes, praranda savo magnetinę poliarizaciją. Nauja mokslinių tyrimų sritis – organinė spintronika – Karalienės Meri universiteto Londone tyrėjams leidžia geriau suprasti kompiuterių ir MP3 grotuvų veikimo principą.
Alanui Driu (Alan Drew) iš Karalienės Meri fizikos departamento ir Fraiburgo universiteto Šveicarijoje ir jo kolegoms iš Polo Šėrerio instituto (PSI) Šveicarijoje pirmiesiems pavyko išmatuoti, kaip prietaisai, panašūs į įprastines kietųjų diskų skaitymo galvutes, praranda savo magnetinę poliarizaciją.
Kompiuteriai ir MP3 grotuvai gali išsaugoti kur kas didesnius informacijos kiekius dėl vadinamojo milžiniškos magnetovaržos efekto, leidžiančio mokslininkams pagaminti išoriniams magnetiniams laukams itin jautrius elektroninius komponentus, vadinamus magnetinėmis skaitymo galvutėmis. Kadangi šios skaitymo galvutės magnetiniu pavidalu užkoduotą informaciją sutalpina labai glaudžiai, tai leidžia gerokai sumažinti laikmenos dydį. Pavyzdžiui, daugiau nei 100 įprastiniuose kompaktiniuose diskuose esančios informacijos tilptų maždaug pusės cigarečių pakelio dydžio įrenginyje.
Kitaip nei daugelyje elektroninių komponentų, kuriuose signalą perneša vidinis elektrono elektrinis laukas (kitaip tariant, krūvis), magnetinėse skaitymo galvutėse informacijai perduoti naudojamas elektrono vidinis magnetinis laukas, vadinamas sukiniu. Šiuos įrenginius sudaro mažiausiai trys sluoksniai: du magnetiniai ir tarp jų įterptas nemagnetinis. A. Driu ir jo kolegos, tikėdamiesi patobulinti duomenų saugojimo metodus, norėjo ištirti sukinių judėjimą šiais trimis sluoksniais.
Mokslininkų gauti rezultatai ne tik padeda geriau suprasti spintronikos įrenginių veikimo principus, bet leidžia įvesti naujas sąvokas, priartinsiančias prie naujų prietaisų sukūrimo bei taikymo sričių išplėtimo. „Spintronika mums žada mažos galios grandines, galbūt veiksiančias pagal kvantinius dėsnius, ir galimybę tame pačiame luste suderinti informacijos perdavimą, saugojimą ir logines operacijas, – pasakoja tyrėjas. – Vienas iš sudėtingiausių fizikų laukiančių iššūkių – efektyvaus sukinių perdavimo įgyvendinimas. Šių prietaisų našumą galėtų padidinti ir juos sudarančių medžiagų pakeitimas, tačiau dabar mes negalime numatyti, kokį efektą sukeltų kiekviena nauja medžiaga“. Tikimasi, kad A. Driu atliekami tyrimai padės tai išsiaiškinti.
Vienas iš įdomiausių tyrimų rezultatų – nauja medžiagų kombinacija, panaudota gaminant šį prietaisą. „Kai prietaisai gaminami iš organinių medžiagų, kurios pasižymi itin dideliu lankstumu ir yra pigios, magnetinę informaciją galima išsaugoti labai ilgai – daugiau nei milijoną kartų ilgiau, nei tai leidžia daugelis medžiagų, naudojamų taikant šiuolaikines technologijas, – tęsia mokslininkas. – Šios naujosios medžiagos pranašauja naujos kartos sukinių pagrindo prietaisų gimimą.“
Straipsnyje, išspausdintame „Nature Materials“, A. Driu aiškina, kaip tyrėjai panaudojo miuonus – elementariąsias daleles, besielgiančias lyg mažyčiai magnetukai – tam, kad išmatuotų magnetinius laukus prietaiso viduje. „Kadangi šios dalelės yra labai energingos, norint jas panaudoti eksperimente, reikia gerokai sumažinti jų greitį, – teigia Elvezis Morenzonis (Elvezio Morenzoni) iš PSI. – Mūsų naudojama įranga yra unikali, nes PSI yra vienintelis lėtųjų miuonų šaltinis visame pasaulyje“.
Tokie ilgalaikiai eksperimentai padės perprasti fundamentalius spintronikos procesus ir atskleis inžinieriams, kaip optimizuoti skaitymo galvutes bei patobulinti informacijos saugojimo metodus.
