Veri depolama teknolojilerinin performansını artıracağı öngörülen yeni mıknatıs türü ile ilgili ilk sağlam bulgulara ulaşıldı. Bilim adamlarınca keşfedilen bu yeni mıknatıs türü geleneksel mıknatıslardan daha farklı işlev gösteriyor.
USb2 Adındaki Yeni Mıknatıs Türü Oldukça Hızlı Çalışıyor
Bu "singlet bazlı" (tek hatlı) mıknatıs, güçlü manyetik alan oluşturmak için küçük manyetik bileşenlerin birbirlerine karşı hizalandığı geleneksel mıknatıslardan farklıdır. Spektrumunda tek bir hattın yer aldığı bu singlet mıknatıs normal mıknatıslardan çok daha kararsız çalışıyor. Bunun sonucu olarak ortaya çıkan dengesiz kuvvet ise geleneksel mıknatıslara göre daha fazla esnekliğe sahip olunmasını sağlıyor.
Bugünlerde veri depolama teknolojilerini daha iyi hale getirmek için mıknatıs ve manyetizma konularında çok sayıda araştırma yapılıyor. Buluşun sahibi New York Üniversitesi bunun örneklerinden birini gerçekleştirdi. Singlet tabanlı mıknatıslar manyetik ve manyetik olmayan fazlar arasında daha hızlı geçiş yapabiliyor. Materyalin, manyetik olmayan alan ve güçlü manyetik alan arasındaki bu hızlı geçişi sadece düşük bir enerjiyle gerçekleştiriliyor. Kullanıldığı sistemin hızını artırırken aynı zamanda güç tüketimini de azaltabiliyor.
Bu tür bir manyetizmanın elektrik akımlarıyla etkileşimi de oldukça farklı. Materyale gelen elektronlar yalnızca geçip gitmek yerine kararsız manyetik momentlerle oldukça güçlü bir şekilde etkileşime giriyor. Bu da manyetik ortamda saklanan bilgilerin (örn; bilgisayarların hard disk'leri) daha etkili şekilde yönetilmesine ve performansta oluşan darboğazların kapanmasına yardımcı olacak.
USb2 Gibi Kuantum Mekaniğini Temel Alan Mıknatıs Fikri 1960'lara Dayanıyor
Böyle bir mıknatısa dair ilk teoriler 1960'lara kadar dayanıyor. Normal mıknatıslar hakkında uzun zamandır bilinen her şeyle zıt düşen bir fikir olduğundan araştırılması bir o kadar yavaş gerçekleşti.
Tipik bir mıknatıs, manyetik alan oluşturmak için bir arada hareket eden çok sayıda küçük "manyetik moment" barındırır. Bu düzeneği ısıya maruz bırakmak manyetizmayı ortadan kaldırır ancak bu küçük momentler içeride kalmaya devam eder. Buna rağmen artık eski hizalarını kaybetmiş ve rastgele yönlere işaret etmeye başlamışlardır.
50 yıl önceki teori, manyetik momentleri olmayan bir malzemenin hala mıknatıs gibi davranabileceğini savunuyordu. Bilim adamlarına göre bu bugün bile kulağa imkansız gibi geliyor; ancak doğru koşullar altında birbirleriyle çarpışan elektronların "spin eksitonu" adı verilen geçici bir manyetik moment oluşturmaları nedeniyle, bu fikrin işe yaradığı ortaya çıktı.
Araştırmacılara göre tek bir spin eksitonu kısa sürede kaybolma eğilimindedir. Ancak teori, bunlardan çok sayıda olduğunda, birbirlerini dengeleyebileceklerini ve daha da fazla eksitonun görünümüne bürünebileceklerini gösteriyor.
1970'lere dayanan çok sayıda denemede manyetizmanın sadece son derece düşük sıcaklıklarda kararlı olduğu sonucuna varıldı. Bugün ise nötron saçılması, X ışını saçılması ve teorik simülasyonlar sayesinde araştırmacılar çok daha sağlam bir mıknatısın varlığını keşfetti: USb2. USb2 singlet bazlı mıknatısların teorik özelliklerine sahip.
Bu madde son birkaç on yıl boyunca gizemini koruyordu. Manyetizma ve elektriğin birbirleriyle iletişim kurma biçimlerinin garipliğinden ötürü USb2'nin keşfi oldukça güç oldu. USb2, "Hundness" adı verilen bir kuantum mekaniği özelliğine sahip. Hundness, elektronların manyetik alan oluşturma biçimlerini tanımlıyor. Hundness, süper iletkenlik gibi kuantum mekaniği özellikleri için kritik bir faktör olarak kabul ediliyor.
