Mae Nanomagnets Argraffedig 3D yn Datgelu Byd Patrymau mewn Maes Magnetig

Yn ôl astudiaeth a gyhoeddwyd yn" Nature Nanotechnology" ar yr 21ain, defnyddiodd tîm rhyngwladol dan arweiniad Labordy Cavendish ym Mhrifysgol Caergrawnt yn y Deyrnas Unedig dechnoleg argraffu 3D ddatblygedig i greu helics dwbl magnetig, yn union fel helics dwbl DNA. Maent yn troelli ei gilydd, gan gyfuno'r crymedd, y cylchredeg a'r rhyngweithio maes magnetig cryf rhwng y troellau. Felly mae gwyddonwyr wedi darganfod bod yr helics dwbl magnetig hyn yn cynhyrchu gweadau topolegol nano-raddfa mewn maes magnetig, na welwyd erioed o'r blaen, gan agor y drws i ddatblygiad dyfeisiau magnetig y genhedlaeth nesaf.

Mae dyfeisiau magnetig yn effeithio ar bob agwedd ar gymdeithas, gan gynnwys cynhyrchu ynni, storio data a chyfrifiadura. Ond mae dyfeisiau cyfrifiadurol magnetig yn prysur agosáu at eu terfynau crebachu mewn systemau dau ddimensiwn. Ar gyfer y genhedlaeth nesaf o gyfrifiadura, mae pobl yn talu mwy a mwy o sylw i droi at dri dimensiwn, oherwydd nid yn unig y gellir cyflawni dwysedd uwch trwy'r bensaernïaeth nanowire 3D, ond hefyd gall y geometreg tri dimensiwn newid y magnetedd a darparu swyddogaethau newydd. .

Technoleg anaeddfed yw cof trac. Ei egwyddor yw storio data digidol yn waliau parth magnetig nanowires i gynhyrchu dyfeisiau storio gwybodaeth sydd â dibynadwyedd, perfformiad a gallu uwch. Ond hyd yn hyn, mae'r syniad hwn wedi bod yn anodd ei wireddu.

Yn ystod yr ychydig flynyddoedd diwethaf, mae ymchwilwyr wedi canolbwyntio ar ddatblygu dulliau newydd ar gyfer delweddu strwythurau magnetig tri dimensiwn ac maent hefyd wedi datblygu technoleg argraffu 3D ar gyfer deunyddiau magnetig. Perfformir y mesuriad 3D ar linell trawst PolLux ffynhonnell golau'r Swistir, sef yr unig drawst ar hyn o bryd sy'n gallu darparu tomograffeg pelydr-X meddal. Gan ddefnyddio technoleg ddelweddu pelydr-X datblygedig, arsylwodd yr ymchwilwyr fod y strwythur DNA 3D yn achosi gweadau gwahanol yn y magnetization o'i gymharu â 2D. Mae'r waliau pâr rhwng y parthau magnetig (rhanbarthau lle mae'r magnetization i gyd yn pwyntio i'r un cyfeiriad) mewn troellau cyfagos wedi'u cyplysu'n fawr ac felly'n cael eu dadffurfio. Mae'r waliau hyn yn denu ei gilydd, ac oherwydd y strwythur 3D, maent yn cylchdroi," clo" i'w lle a ffurfio bondiau cryf a rheolaidd, yn debyg i barau sylfaen mewn DNA.

Dywedodd Claire Donnelly o Labordy Cavendish yng Nghaergrawnt:" Nid yn unig y gwelsom fod strwythurau 3D yn arwain at nanoteiddiadau topolegol diddorol mewn magnetization, ond gwnaethom hefyd ddarganfod ffurfweddiadau caeau nanoscale newydd mewn meysydd magnetig crwydr. Os gallwn gyrraedd y nanoscale Trwy reoli'r grymoedd magnetig hyn, rydym yn agosach at gyflawni'r un graddau o reolaeth ag mewn dau ddimensiwn."

Dywedodd yr ymchwilwyr fod y canlyniadau'n hynod ddiddorol. Mae'r strwythur helics dwbl tebyg i DNA yn ffurfio bondiau cryf rhwng yr helis, ac felly'n dadffurfio eu siâp, ac mae'r fortecs a ffurfiwyd mewn maes magnetig o amgylch y bondiau hyn - mae'r strwythur topolegol yn fwy cyffrous, a bydd ganddo lawer o ragolygon cymwysiadau.