Naukowcy opracowują magnetyczny nanoprzełącznik, by położyć kres przegrzewaniu się komputerów
Niektórzy z nas odkryli ku własnemu ubolewaniu opłakane skutki pozostawienia laptopa zbyt długo na łóżku lub kanapie, kiedy to pojawił się niepokojący terkot - dźwięk, który jest pierwszą oznaką do wszczęcia alarmu, że malutki procesor wewnątrz komputera przegrzewa się. Niemniej to ciepło może niedługo przestać być problemem, dzięki nowemu odkryciu zespołu niemieckich naukowców. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Physical Review Letters zespół wyjaśnia, jak odkrył, że efekt ten można kontrolować za pomocą nanozłączy, małych komponentów opartych na magnetycznych strukturach tunelowych, co może doprowadzić do odkrycia, jak łatwiej włączać i wyłączać procesory czy efektywniej przechowywać dane. Badania zostały wsparte kwotą 21 mln EUR z projektu IMERA-Plus (Wdrażanie metrologii w Europejskiej Przestrzeni Badawczej - Plus), realizowanego w ramach tematu "Ludzie" Siódmego Programu Ramowego (7PR). Jak dotąd magnetyczne struktury tunelowe znalazły już zastosowanie w rozmaitych obszarach informatyki. Wykorzystywane są na przykład jako magnetyczne komórki pamięci w kościach pamięci trwałej, MRAM (magnetyczna pamięć o dostępie swobodnym), czy też jako czujniki magnetyczne o wysokiej czułości do odczytu danych przechowywanych na dyskach twardych. Dzięki odkryciu niemieckiego zespołu mogą okazać się w przyszłości użyteczne w monitoringu i regulacji napięć i prądów termoelektrycznych w silnie zintegrowanych układach elektronicznych. Magnetyczne struktury tunelowe składają się z dwóch warstw magnetycznych oddzielonych od siebie jedynie cienką warstwą izolacyjną, której grubość wynosi około 1 nanometra. Orientacja magnetyczna dwóch warstw wewnątrz struktury tunelowej ma ogromny wpływ na jej właściwości elektryczne. Jeżeli momenty magnetyczne dwóch warstw są względem siebie równoległe, opór jest niski, natomiast jeżeli są przeciwległe to opór jest wysoki. Zmiana w oporze przy przełączaniu magnetyzacji może wynieść ponad 100%. Możliwe jest zatem skuteczne regulowanie prądu elektrycznego przepływającego przez strukturę tunelową tylko poprzez przełączanie magnetyzacji. Zespołowi udało się pokazać, że prócz prądu elektrycznego, na prąd termiczny przepływający przez strukturę tunelową również można oddziaływać przełączaniem magnetyzacji. Zatem teraz energię ciepła odpadowego w komputerach będzie można niebawem wykorzystywać i przekształcać w ukierunkowany sposób. Głównym celem projektu IMERA-Plus jest otwarcie nowych horyzontów w pojmowaniu metrologii (nauki o pomiarach). Aby stymulować innowacje w gospodarce opartej na wiedzy, coraz precyzyjniejsze i bardziej wiarygodne pomiary mają zasadnicze znaczenie. Jeżeli nie możemy czegoś zmierzyć, wówczas nie możemy tego do końca zrozumieć i w konsekwencji nie możemy tego w niezawodny sposób kontrolować ani produkować.Więcej informacji: Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB): http://www.ptb.de/index_en.html(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
Kraje
Niemcy