"Nou te vle etidye fizik entèraksyon optogenetic," te di Rahul Jangid, ki te dirije analiz done pou pwojè a pandan ke li touche Ph.D. nan syans materyèl ak jeni anba direksyon Roopali Kukreja, yon pwofesè asosye nan UC Davis. "Kisa k ap pase lè ou frape yon domèn mayetik ak yon batman lazè trè kout?"
Yon domèn se yon rejyon ki nan yon leman ki vire soti nan poto nò a nan poto sid la. Pwopriyete sa a yo itilize pou depo done, tankou nan kondui ki gen kapasite òdinatè.
Jangid ak kòlèg li yo te jwenn ke lè yon leman frape pa yon lazè enpulsyonèl, mi yo domèn nan kouch feromayetik deplase nan apeprè 66 kilomèt pou chak segonn, ki se apeprè 100 fwa pi vit pase limit vitès la te panse deja.
Mi domèn k ap deplase nan vitès sa yo ka afekte fason done yo estoke ak trete, bay memwa pi vit, ki pi estab epi redwi konsomasyon enèji nan aparèy spintronik, tankou kondui ki gen kapasite difisil, ki itilize vire elèktron nan plizyè kouch metal mayetik pou estoke, trete oswa transmèt enfòmasyon.
Jangid te di: "Pa gen moun ki panse miray sa yo ka deplase vit konsa paske yo sipoze rive nan limit yo." "Li son absoliman bannann, men se vre." Li nan "bannann" paske nan fenomèn nan pann Walker, ki di ke mi domèn ka sèlman pouse twò lwen nan yon vitès bay anvan yo efektivman kraze epi yo sispann deplase. Sepandan, etid sa a bay prèv ke lazè ka itilize pou kondwi mi domèn nan vitès ki te deja pa konnen.
Pandan ke pifò aparèy pèsonèl tankou laptops ak telefòn selilè itilize pi vit kondui flash, sant done yo itilize pi bon mache, pi dousman kondui di. Sepandan, chak fwa yon ti enfòmasyon trete oswa ranvèrse, kondui yo boule anpil enèji lè yo itilize yon jaden mayetik pou fè chalè nan bobin yo. Si kondui yo ta ka itilize pulsasyon lazè sou kouch mayetik yo, aparèy yo ta opere nan pi ba vòltaj ak enèji ki nesesè pou ti jan baskile ta redwi anpil.
Pwojeksyon aktyèl yo sijere ke ICT yo pral reprezante 21 pousan nan demann enèji nan mond lan pa 2030, kontribiye nan chanjman nan klima, yon konklizyon make pa Jangid ak ko-otè nan yon papye ki gen tit "Extreme Domain Wall Velocities under Ultrafast Optical Excitation," ki te pibliye. 19 desanm nan jounal Physical Review Letters. Dekouvèt la rive nan yon moman kote rechèch pou teknoloji ekonomize enèji enpòtan anpil.
Pou fè eksperyans la, Jangid ak kolaboratè li yo, ki gen ladan chèchè nan Enstiti Nasyonal Syans ak Teknoloji; University of California, San Diego; University of Colorado, Colorado Springs; ak Inivèsite Stockholm, te itilize Etablisman rechèch miltidisiplinè pou radyasyon lazè gratis-elektron (MFRF), yon sous lazè gratis-elektron ki sitiye nan Trieste, Itali.
Jangid te di: "Lazè a gratis-elektron se yon etablisman fou. "Se yon 2-tib vakyòm ki gen yon kilomèt longè kote ou pran yon ti ponyen elektwon, akselere yo nan vitès limyè a, epi finalman balanse yo pou pwodui reyon X tèlman klere ke si ou pa fè atansyon, ou Echantiyon ta ka vaporize li kòm konsantre tout limyè solèy la ki tonbe sou Latè a sou yon pyès lajan - se konbyen flux foton nou genyen nan lazè a gratis.
Nan Fermi, gwoup la te itilize radyografi pou mezire sa k ap pase lè leman nano-echèl ak plizyè kouch cobalt, fè, ak nikèl eksite pa pulsasyon femtosecond. Yon femtosecond defini antanke 10 a mwens kenzyèm nan yon segonn oswa yon milyonyèm nan yon milyayèm nan yon segonn.
"Gen plis femtoseconds nan yon segonn pase gen jou nan laj linivè a," Jangid te di. "Sa yo se mezi piti anpil, trè vit, epi li difisil pou jwenn tèt ou alantou yo."
Jangid ap analize done yo e li te jwenn ke li se pulsasyon lazè ultrarapid sa yo ki eksite kouch feromayetik la, sa ki lakòz mi domèn yo deplase. Baze sou ki jan vit domèn mi sa yo deplase, etid la sijere ke sa youltrarapid lazèpulsasyon yo ka chanje moso enfòmasyon ki estoke apeprè 1,000 fwa pi vit pase metòd chan mayetik oswa vire ki baze sou aktyèl yo itilize jodi a.
Teknik la byen lwen pratik paske lazè aktyèl konsome anpil pouvwa. Sepandan, Jangid di ke pwosesis ki sanble ak sa yo itilize pa disk kontra enfòmèl ant yo sere enfòmasyon lè l sèvi avèk lazè ak jwè CD yo jwe enfòmasyon lè l sèvi avèk lazè ka travay nan lavni.
Pwochen etap yo gen ladan plis eksplore pwopriyete fizik mekanis yo ki pèmèt vitès ultrarapid miray domèn pi wo pase limit li te ye deja, osi byen ke imaj mouvman miray domèn. Rechèch sa a pral kontinye nan UC Davis anba lidèchip Kukreja a. Jangid kounye a ap fè rechèch ki sanble nan National Synchrotron Light Source 2 nan Brookhaven National Laboratory.
"Gen anpil aspè nan fenomèn ultrarapid ke nou jis kòmanse konprann," Jangid te di. "Mwen anvi atake kèk nan kesyon eksepsyonèl yo ki ta ka debloke pwogrè transfòmasyon nan spintronik ba-pouvwa, depo done, ak pwosesis enfòmasyon."
Li plis nan
