Jun 21, 2018

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบองค์ประกอบแม่เหล็กใหม่

ฝากข้อความ

ผลการทดลองใหม่ที่นำโดยนักวิจัยจาก University of Minnesota แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบทางเคมีของ Ru เป็นองค์ประกอบที่สี่ที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กเฉพาะที่อุณหภูมิห้อง การค้นพบนี้สามารถใช้เพื่อปรับปรุงเซ็นเซอร์หน่วยความจำคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อุตสาหกรรมลอจิกหรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่ใช้วัสดุแม่เหล็ก การใช้ ferromagnetism หรือกลไกพื้นฐานที่ใช้วัสดุบางชนิด (เช่นเหล็ก) เป็นแม่เหล็กถาวรหรือดึงดูดโดยใช้แม่เหล็กเป็นหลักสามารถโยงย้อนกลับไปยังสมัยโบราณได้เมื่อใช้แม่เหล็กสำหรับนำทาง ตั้งแต่นั้นมามีธาตุเหล็กอยู่ในธาตุเหล็กเพียง 3 ธาตุเท่านั้นคือ Fe (Fe) โคบอลต์ (Co) และนิกเกิล (Ni) แร่ธาตุธาตุหนักแกโดลิเนียม (Gd) สูญเสียเกือบ 8 องศาเซลเซียส

blob.png

ภาพประกอบนี้แสดงให้เห็นว่า Ru ในแง่บวกถูกบังคับให้ต้องใช้วิธีการยืดฟิล์มบางเฉียบ ภาพ: มหาวิทยาลัยมินนิโซตา Quarterman et al, Nature Communications

วัสดุแม่เหล็กมีความสำคัญมากในอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสมัยใหม่ ใช้ในการวิจัยพื้นฐานและการใช้งานในชีวิตประจำวันหลายอย่างเช่นเซนเซอร์มอเตอร์เครื่องปั่นไฟฮาร์ดดิสก์และอื่น ๆ อีกมากมายเมื่อไม่นานมานี้ เนื่องจากการเติบโตของฟิล์มบาง ๆ มีการปรับปรุงขึ้นในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา แต่ก็มีความสามารถในการควบคุมโครงสร้างตาข่ายของคริสตัล - แม้แต่ที่เป็นไปไม่ได้ในธรรมชาติ การศึกษาใหม่นี้แสดงให้เห็นว่า Ru สามารถเป็นวัสดุ ferromagnetic แบบเดียวที่สี่โดยใช้ฟิล์มบางพิเศษเพื่อส่งเสริมเฟส ferromagnetic การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในฉบับล่าสุดของข่าวธรรมชาติ ผู้เขียนหลักของบทความคือ Patrick Quarterman นักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตา เขาเป็นคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (NRC) ที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST)

ศาสตราจารย์ Robert F. Hartmann จาก University of Minnesota กล่าวว่าแม่เหล็กเป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์มาก อีกครั้งพิสูจน์ตัวเอง เรารู้สึกตื่นเต้นมากและรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่งที่สามารถทดลองใช้ครั้งแรกเพื่อพิสูจน์และเพิ่มองค์ประกอบ ferromagnetic ที่สี่ลงในกลุ่มทดลองของตารางธาตุ นี่เป็นปัญหาที่น่าตื่นเต้น แต่ยาก เราใช้เวลาประมาณสองปีในการหาวิธีที่เหมาะสมในการ "ปลูก" วัสดุนี้และตรวจสอบ งานวิจัยนี้จะกระตุ้นให้เกิดชุมชนวิจัยแบบแม่เหล็กและศึกษาพื้นฐานด้านต่างๆขององค์ประกอบแม่เหล็กที่เป็นที่รู้จักกันดีหลายแห่ง สมาชิกคนอื่น ๆ ในกลุ่มยังเน้นถึงความสำคัญของงานนี้ด้วย Paul Voyles ผู้ร่วมวิจัยภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรม ณ ภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันกล่าวว่า "ความสามารถในการจัดการและกำหนดลักษณะของสสารในระดับอะตอมเป็นรากฐานที่สำคัญของข้อมูลสมัยใหม่ เทคโนโลยี การทำงานเป็นทีมของศาสตราจารย์วังที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตาแสดงให้เห็นว่าแม้ในระบบที่ง่ายที่สุดเครื่องมือเหล่านี้สามารถหาสิ่งใหม่ ๆ รวมถึงองค์ประกอบเดียว

คู่ค้าอุตสาหกรรมยอมรับว่าความร่วมมือเป็นหัวใจสำคัญในการสร้างสรรค์นวัตกรรม

blob.png

ภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนความละเอียดสูงนี้ยืนยันว่าเฟสสี่เหลี่ยมของ Ru ถูกทำนายโดยผู้เขียนศึกษา ภาพ: มหาวิทยาลัยมินนิโซตา Quarterman et al, Nature Communications

Ian A. Young, ผู้อาวุโสและผู้อำนวยการ บริษัท อินเทลคอร์ปอเรชั่นกล่าวว่า Intel รู้สึกพอใจกับความร่วมมือด้านการวิจัยระยะยาวกับมหาวิทยาลัยมินนิโซตาและ C-SPIN เรารู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่จะแบ่งปันการพัฒนาเหล่านี้ด้วยการสำรวจผลควอนตัมของวัสดุ อาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับตรรกะประหยัดพลังงานและอุปกรณ์หน่วยความจำที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ผู้นำในอุตสาหกรรมอื่น ๆ เห็นพ้องกันว่าการค้นพบนี้จะมีผลต่ออุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ความสำคัญของ spintronics ต่ออุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์กำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว Todd Younkin หัวหน้าแผนกวิจัยทางวิจัยของ Semiconductor Research (SRC) ของ DARPA กล่าวว่า ความก้าวหน้าขั้นพื้นฐานที่เกิดขึ้นในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับวัสดุแม่เหล็กซึ่งแสดงให้เห็นโดย Prof. Wang และทีมของเขาในการศึกษาครั้งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อการก้าวไปสู่การคิดค้นประสิทธิภาพและประสิทธิภาพในการคำนวณอย่างต่อเนื่อง

เทคโนโลยีใหม่ ๆ ต้องใช้วัสดุใหม่ ๆ

ในเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลการบันทึกด้วยแม่เหล็กยังคงมีบทบาทสำคัญ แต่หน่วยความจำและการประมวลผลแบบสุ่มโดยใช้แม่เหล็กจะเริ่มต้นแทนที่ ความทรงจำและอุปกรณ์ตรรกะแบบแม่เหล็กเหล่านี้มีข้อ จำกัด เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุแม่เหล็กการเก็บข้อมูลและการคำนวณเมื่อเทียบกับวัสดุแม่เหล็กแบบเดิม ๆ การผลักดันวัสดุใหม่นี้ทำให้เกิดการคาดการณ์ที่บ่งชี้ว่าวัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็กเช่น Ru, palladium และ ruthenium จะกลายเป็น ferromagnetic ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ตามการคาดการณ์ทางทฤษฎีที่มีอยู่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมินนิโซตาใช้วิศวกรรมเมล็ดพันธุ์เพื่อบังคับให้เกิดระยะบวกของ Ru ซึ่งต้องการโครงสร้างหกเหลี่ยมและสังเกต ferromagnetic แรกในแต่ละองค์ประกอบที่อุณหภูมิห้อง ตัวอย่าง.

โครงสร้างผลึกและวัสดุแม่เหล็กมีลักษณะการทำงานร่วมกันกับสิ่งอำนวยความสะดวกการคิดแบบมินนิโซตาและเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน นักวิจัยกล่าวว่าการศึกษานี้เป็นการเปิดประตูสู่การค้นคว้าขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับ Ruromromagnetic ชนิดใหม่นี้ จากมุมมองของแอ็พพลิเคชัน Ru เป็นสิ่งที่น่าสนใจเนื่องจากเป็นสารต้านอนุมูลอิสระและการคาดคะเนทางทฤษฎีอื่น ๆ แนะนำว่ามีความเสถียรทางความร้อนสูงซึ่งเป็นความต้องการที่สำคัญสำหรับหน่วยความจำแม่เหล็ก การวิจัยเกี่ยวกับเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงนี้เป็นจุดเน้นของการวิจัยที่มหาวิทยาลัยมินนิโซตา

 

เว็บไซต์: www.greatmagtech.com       www.gme-magnet.com

          : www.precastconcretemagnet.com

sales02@greatmagtech.com


ส่งคำถาม