T-Işınları Bilgisayar Belleğini 1000 Kat Hızlandırabilir

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, Almanya ve Hollanda’da çalışan meslektaşları ile ortaklaşa yürüttükleri bir çalışma sonucuda bilgisayar performansını önemli ölçüde yükselte..
Görsel Telif:

Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, Almanya ve Hollanda’da çalışan meslektaşları ile ortaklaşa yürüttükleri bir çalışma sonucuda bilgisayar performansını önemli ölçüde yükseltebilecek bir yol buldu. Nature Photonics dergisinde yayımlanan makalelerinde ekip T-dalgaları (terahertz ışınım) kullanılarak bilgisayar bellek hücrelerinin özgün hale döndürülmesine (resetlenmesi/sıfırlanması) dayanan yöntemlerini açıkladı. Bu süreç, manyetik alan tetiklemeli anahtarlamaya kıyasla birkaç bin kat daha hızlı oluyor.

“Manyetizasyon kontrolü için terahertz frekanstaki kısa elektromanyetik atımlara dayanan yepyeni bir yol ortaya koyduk. Terahertz elektronik yolunda bu önemli bir adım. Bildiğimiz kadarıyla bu mekanizma, manyetik altsistemlerdeki salınımları tetiklemek için ilk kez bizim çalışmamızda kullanılmış oldu,” diyor makale yazarlarından Anatoly Zvezdin.

Klasik Teknoloji Hız Sınırına Dayandı

Hızla artan miktardaki dijital verinin manipüle edilme gerekliliği ve halihazırdaki hesaplama görevlerinin büyüyen karmaşıklığı, donanım tasarımcılarını sürekli daha yüksek hesaplama hızlarına ulaşmaya zorluyor. Çok sayıda uzman klasik hesaplamanın sınıra dayanmak üzere olduğunu ve veri işleme hızında onun ötesine geçilemeyeceğini düşünüyor. Bu da dünyanın her yanından bilimciyi, bütünüyle farklı bilgisayar teknolojisi olasılıklarını incelemeye itiyor. Şu anki bilgisayarların geliştirilemeyen en zayıf noktalarından biri bellek: Bir manyetik bellek hücresinin her set/reset işlemini tamamlamak zaman alıyor ve bu çevrimin süresini kısaltmak son derece güç bir iş.

Regensburg Üniversitesi ve Radboud Üniversitesi’nden araştırmacıların da katkıda bulunduğu yeni çalışmalarında ekip terahertz frekanslardaki (0,1 mm civarında dalgaboylu, yani mikrodalga ile kızılötesi arasında bulunan) elektromanyetik atımların, bellek anahtarlamada dışsal manyetik alan yerine kullanılabileceğini ileri sürdü. Terahertz ışınımdan yararlanan tanıdık bir aygıt örneği vermek gerekirse havalimanlarındaki vücut tarayıcıları düşünebiliriz. T-ışınları canlı dokulara zarar vermeden silahları ve patlayıcıları görebilir.

Manyetizasyon T-Işını İle Kontrol Edilebilir

T-ışınlarının bellek durumlarının anahtarlamasını (enformasyonu “manyetik bit”ler biçiminde depolamayı) iyi bir şekilde yapıp yapamayacağını anlamak için araştırmacılar tulyum ortoferrit (TmFeO₃) ile bir deney gerçekleştirdi. Zayıf bir ferromanyet olan bu madde, mikrokristallerdeki (manyetik bölgelerdeki) atomların manyetik momentleri veya spinlerinin düzenli sıralanışı sayesinde manyetik alan üretir. Spinlerin yeniden düzenlenmesini tetiklemek için dışsal bir manyetik alan gerekli olur.

Bununla birlikte deney gösterdi ki, manyetizasyonu doğrudan terahertz ışınım kullanarak kontrol etmek de mümkün olabiliyor. T-ışını tulyum iyonlarındaki elektronik geçişleri uyarıyor ve hem demir hem de tulyum iyonlarının manyetik özelliklerini değiştiriyor. Dahası, T-ışınlarının etkisinin, dışsal manyetik alandan yaklaşık on kat daha büyük olduğu görülüyor. Bir başka deyişle, araştırmacılar hızlı ve verimli “yeniden manyetize etme” tekniği geliştirmiş oldu. Bu da ultra hızlı bellek geliştirilmesi için sağlam bir temel atıldığı anlamına geliyor.


Kaynak: Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü, “T-rays will “speed up” computer memory by a factor of 1,000
< https://mipt.ru/english/news/t_rays_will_speed_up_computer_memory_by_a_factor_of_1_000 >

İlgili Makale: S. Baierl, M. Hohenleutner, T. Kampfrath, A. K. Zvezdin, A. V. Kimel, R. Huber, R. V. Mikhaylovskiy. Nonlinear spin control by terahertz-driven anisotropy fields. Nature Photonics, 2016; DOI: 10.1038/nphoton.2016.181

Üst Görsel: Çizimde, solda tulyum ortoferritin spini ve örgü yapısı görülüyor. Sağda ise tulyum iyonlarının enerji düzeyleri arasındaki “T-ışın indüklemeli geçişler” görülüyor. Bu geçişler, bellek anahtarlaması sağlıyor.


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv