مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

33 خبر
  • حرب الخليج
  • خطة ترامب لإنهاء الحرب في غزة
  • رياضة
  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • خطة ترامب لإنهاء الحرب في غزة

    خطة ترامب لإنهاء الحرب في غزة

  • رياضة

    رياضة

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

ابتكار أرق مغناطيس في العالم بسماكة ذرة واحدة فقط!

ابتكر علماء أرق مغناطيس في العالم، لا يتجاوز سمكه ذرة واحدة، ويمكن أن يؤدي إلى تطورات هائلة في مجال الحوسبة وفيزياء الكم.

ابتكار أرق مغناطيس في العالم بسماكة ذرة واحدة فقط!

ويأتي التصميم من بنات أفكار خبراء من مختبر لورانس بيركلي الوطني وجامعة كاليفورنيا، بيركلي.

وصُنع باستخدام تقنية يقول الفريق إنها ستكون قابلة للتطوير بسهولة، فهي تتميز بطبقة ذرية واحدة من أكسيد الزنك، تتخللها ذرات الكوبالت العرضية.

وتستخدم آلية أساسية مختلفة عن المحاولات الأخرى لصنع مغناطيس ثنائي الأبعاد، حيث تحافظ الإلكترونات الحرة في أكسيد الزنك على مغناطيسية الكوبالت.

وتبلغ سماكة المغناطيس حوالي جزء من المليون من سماكة ورقة - وهو أيضا مرن وقادر على العمل في درجات الحرارة المحيطة.

وبالنظر إلى هذا، يمكن أن يجد التصميم تطبيقا في ما يسمى بتخزين البيانات spintronic، حيث تُشفّر المعلومات باستخدام دوران الإلكترون، بدلا من الشحن.

وأجرى الدراسة عالم المواد، جي ياو، من مختبر لورانس بيركلي الوطني وزملاؤه.

وقال البروفيسور ياو: "نحن أول من صنع مغناطيسا ثنائي الأبعاد بدرجة حرارة الغرفة يكون مستقرا كيميائيا في الظروف المحيطة".

وأضاف زميله روي تشين، أن هذا الاكتشاف مثير أيضا لأنه "يكشف عن آلية جديدة لتحقيق مواد مغناطيسية ثنائية الأبعاد".

وغالبا ما تستخدم أجهزة الذاكرة اليوم أغشية مغناطيسية رفيعة نسبيا - ولكن عند النظر إليها على المستوى الذري، فإنها لا تزال ثلاثية الأبعاد، بسماكة تتراوح من مئات إلى آلاف الذرات.

وتعد المغناطيسات الأرق والأصغر التي تقترب من ثنائية الأبعاد، جذابة للباحثين، حيث لديها القدرة على تخزين البيانات بكثافة أعلى بكثير، ما يعني أن هناك حاجة إلى مساحة أقل للاحتفاظ بحجم معين من المعلومات.

ومع ذلك، تميل هذه المغناطيسات إلى العمل في ظروف محددة، وتصبح غير مستقرة كيميائيا وغير وظيفية عند درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة.

وأوضح البروفيسور ياو أن "المغناطيسات ثنائية الأبعاد الحديثة تحتاج إلى درجات حرارة منخفضة جدا لتعمل، ولكن لأسباب عملية، يجب أن يعمل مركز البيانات في درجة حرارة الغرفة".

وأضاف: "نظريا، نعلم أنه كلما كان المغناطيس أصغر، زادت كثافة البيانات المحتملة للقرص. ومغناطيسنا ثنائي الأبعاد ليس فقط الأول الذي يعمل في درجة حرارة الغرفة أو أعلى، ولكنه أيضا أول مغناطيس يصل إلى الحد الحقيقي ثنائي الأبعاد - إنه رقيق مثل ذرة واحدة!".

ووفقا للفريق، فإن تصميمهم المغناطيسي الجديد سيمهد الطريق أيضا لطرق جديدة لدراسة فيزياء الكم.

وقال البروفيسور ياو: "يوفر مغناطيسنا الرقيق ذريا منصة مثالية لاستكشاف العالم الكمي. إنه يفتح كل ذرة على حدة للفحص، ما قد يكشف كيف تحكم فيزياء الكم كل ذرة مغناطيسية واحدة والتفاعلات بينها. وباستخدام مغناطيس كبير تقليدي حيث يتم دفن معظم الذرات المغناطيسية بعمق داخل المادة، سيكون من الصعب جدا القيام بمثل هذه الدراسات".

وأوضح تشين أن الآلية الكامنة وراء المغناطيسية في مادتها - والتي يسمونها "مغنطيس أكسيد الزنك المغطى بالكوبالت" - تختلف عن تلك المستخدمة في الجهود السابقة لإنشاء مغناطيس ثنائي الأبعاد.

ويكمن الاختلاف، كما يعتقد، في كيفية قدرة الإلكترونات الحرة من أكسيد الزنك (غير المغنطيسي) على العمل كوسيط، ما يضمن أن ذرات الكوبالت في الطبقة الذرية تشير في الاتجاه الصحيح - ما يسمح لها بالبقاء مغناطيسية.

وقال معد الورقة والفيزيائي روبرت بيرجينو، من جامعة كاليفورنيا في بيركلي: "أعتقد أن اكتشاف هذا المغناطيس الجديد القوي ثنائي الأبعاد حقا في درجة حرارة الغرفة، اختراق حقيقي. وبالإضافة إلى أهميته الواضحة لأجهزة spintronic، فإن هذا المغناطيس ثنائي الأبعاد رائع على المستوى الذري، ويكشف لأول مرة كيف تتفاعل ذرات الكوبالت المغناطيسية على مسافات "طويلة" من خلال شبكة معقدة ثنائية الأبعاد. ونتائجنا أفضل مما توقعنا، وهو أمر مثير حقا. وفي معظم الأوقات في العلوم، يمكن أن تكون التجارب صعبة للغاية. ولكن عندما تدرك أخيرا شيئا جديدا، يكون دائما مرضيا للغاية''.

ونُشرت النتائج الكاملة للدراسة في مجلة Nature Communications.

المصدر: ديلي ميل

التعليقات

أكسيوس: محمد بن سلمان أبلغ ترامب مخاوفه من شن ضربات واسعة على إيران ودعاه إلى خفض التصعيد

مرندي: ربما هذه الليلة الأخيرة من الهدوء في قطر والسعودية والكويت والبحرين والإمارات والأردن وعُمان

السخرية تلاحق ترامب بعد تراجعه عن ضرب إيران

كواليس تعليق الضربات الأمريكية.. هل رضخ ترامب لضغوط بن سلمان بشأن أهداف إيران؟

ترامب يعلن تعليق الهجوم على إيران وقبول اتفاق مبدئي لفتح مضيق هرمز وإنهاء التهديد النووي

أزمة جديدة قرب قناة السويس قد تدفع الناتو للتدخل

وزير الدفاع الإيراني: إعلان ترامب إلغاء الهجوم يندرج في حرب نفسية لن تخدعنا

مصدر إيراني ينفي إعادة فتح مضيق هرمز

"فارس" تنشر صورا فضائية وتقول إنها تظهر "أضرارا بمصفاة جازان في السعودية" جراء هجوم من اليمن (صورة)

ساويرس يعلق على تراجع ترامب عن ضرب إيران

إسرائيل تتأهب.. تقنيات التخفي والصواريخ الذكية لمواجهة "أس 300"

قيادة الأمن الداخلي السوري توضح ملابسات ما جرى في بلدة تل منين بريف دمشق

مستشار المرشد يرد على تهديدات ترامب: استهداف البنية التحتية الإيرانية سيهز أسس الهيمنة الأميركية

الجيش اللبناني: إصابة 5 عسكريين في بلدة كفرا جنوبي لبنان في انفجار جسم مشبوه

السفارة الأمريكية في عمّان توصي الأمريكيين بمغادرة المنطقة

إيران تلوح باللجوء إلى إحكام إغلاق مضيق هرمز وممرات ومضائق استراتيجية أخرى

واشنطن تحذر رعاياها في الشرق الأوسط وخارجه وسفارات أمريكية في المنطقة تصدر تنبيهات جديدة

الجيش الأميركي يسحب منظومات "باتريوت" من أربيل

اعتراضات إسرائيلية جديدة على اتفاق غزة بينها تدمير سلاح "حماس" واستبعاد دور قطر وتركيا