रोटेशन प्रौद्योगिकी के लिए नया नैनोस्केल – भारत सिखाने | वैश्विक शिक्षा | शिक्षा समाचार

रोटेशन प्रौद्योगिकी के लिए नया नैनोस्केल – भारत सिखाने |  वैश्विक शिक्षा |  शिक्षा समाचार

ऑल्टो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक्स-रे इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक नया उपकरण विकसित किया है। परिणाम पत्रिका में प्रकाशित किए गए हैं प्रकृति संचारऔर यह डेटा प्रसंस्करण और संचार प्रौद्योगिकी के लिए शक्तिशाली माइक्रोचिप्स और कंप्यूटर बनाने के लिए एक्स-रे इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करने के लक्ष्य की ओर एक कदम है

परम्परागत इलेक्ट्रानिक्स गणनाओं के लिए विद्युत आवेशों का उपयोग करते हैं जो हमारी रोजमर्रा की अधिकांश प्रौद्योगिकी को शक्ति प्रदान करते हैं। हालांकि, इंजीनियरों को गणनाओं को तेज़ी से करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स प्राप्त करने में असमर्थ हैं, क्योंकि मूविंग चार्ज गर्मी उत्पन्न करते हैं, और हम इस सीमा में हैं कि तापमान बढ़ने से पहले छोटे, तेज़ चिप्स कितने तेज़ हो सकते हैं। चूंकि इलेक्ट्रॉनिक उपकरण छोटे नहीं हो सकते हैं, इसलिए चिंताएं हैं कि कंप्यूटर अधिक शक्ति प्राप्त नहीं कर पाएंगे और पिछले सात दशकों से उसी दर पर सस्ते हैं। यह वह जगह है जहाँ Spintronics अंदर आता है।

“स्पिन” उसी तरह इलेक्ट्रॉनों का एक गुण है जैसे “चार्जिंग”। शोधकर्ता गणित के संचालन के लिए स्पिन का उपयोग करने के बारे में भावुक हैं क्योंकि यह वर्तमान कंप्यूटर चिप्स में हीटिंग की समस्याओं से बचा जाता है। “यदि आप स्पिन तरंगों का उपयोग करते हैं, तो वे स्पिन का स्थानांतरण हैं, और वे चार्ज को स्थानांतरित नहीं करते हैं, इसलिए वे हीटिंग उत्पन्न नहीं करते हैं,” प्रोफेसर कहते हैं। सेबस्टियन वैन डीकिन, जो कागज लिखने वाले समूह का नेतृत्व करता है।

नैनोमैग्नेटिक सामग्री

टीम ने जो उपकरण बनाया है वह फेब्री-पेरोट रेज़ोनेटर है, प्रकाशिकी में एक प्रसिद्ध उपकरण है जो एक कसकर नियंत्रित तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश की किरणें बनाता है। स्पिन वेव संस्करण जो शोधकर्ताओं ने इस काम में बनाया है, वह उन्हें केवल कुछ सौ नैनोमीटर चौड़े उपकरणों में स्पिन तरंगों को नियंत्रित करने और फ़िल्टर करने की अनुमति देता है।

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उपकरणों को एक दूसरे के ऊपर अजीब चुंबकीय गुणों के साथ सामग्रियों की बहुत पतली परतें रखकर बनाया जाता है। इसने एक उपकरण बनाया जिसमें स्पिन तरंगों को सामग्री में फँसा दिया जाएगा और अगर वे वांछित आवृत्ति पर नहीं थे, तो उन्हें रद्द कर दिया जाएगा। बताते हैं “अवधारणा नई है, लेकिन इसे लागू करना आसान है” डॉ हुजुन चेन, कागज के पहले लेखक, “चाल गुणवत्ता की सामग्री बनाने के लिए है, जो हमारे पास ऑल्टो में है। यह तथ्य कि इन उपकरणों को बनाना एक चुनौती नहीं है, हमारे पास नए और रोमांचक काम के लिए बहुत सारे अवसर हैं।

वायरलेस डाटा प्रोसेसिंग और एनालॉग कंप्यूटिंग

इलेक्ट्रॉनिक हार्डवेयर त्वरण समस्याएं ओवरहीटिंग से परे जाती हैं, वे वायरलेस ट्रांसमिशन में भी जटिलताओं का कारण बनती हैं, क्योंकि वायरलेस सिग्नल को उनकी उच्च आवृत्तियों से उन इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है जो कि। यह रूपांतरण प्रक्रिया को धीमा कर देता है, और इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। स्पिन तरंग मोबाइल फोन और वाई-फाई सिग्नल में इस्तेमाल होने वाले माइक्रोवेव फ्रीक्वेंसी पर काम कर सकती है, जिसका मतलब है कि भविष्य में तेजी से और अधिक विश्वसनीय वायरलेस संचार तकनीकों में उपयोग की बहुत संभावना है।

इसके अलावा, स्पिन तरंगों का उपयोग विशिष्ट कार्यों के लिए इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग की तुलना में तेज तरीके से कंप्यूटिंग करने के लिए किया जा सकता है। गणना करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग “तर्क” या द्विआधारी तर्क का उपयोग करता है, जैसा कि प्रोफेसर वैन डेगेन बताते हैं, “स्पिन तरंगों का उपयोग करके, जानकारी तरंग के आयाम में प्रेषित होती है, जो अधिक एनालॉग कंप्यूटिंग विधि के लिए अनुमति देती है। इसका मतलब है कि यह हो सकता है। विशिष्ट कार्यों जैसे कि इमेजेज या पैटर्न रिकग्निशन के लिए बहुत उपयोगी है। हमारे सिस्टम के बारे में बड़ी बात यह है कि इसकी संरचना के आकार का मतलब है कि इसे वर्तमान तकनीक में एकीकृत करना आसान होना चाहिए। “

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अब जब टीम में स्पिन तरंगों को फ़िल्टर करने और नियंत्रित करने के लिए एक गुंजयमान यंत्र है तो अगले चरण उनके लिए एक पूर्ण सर्किट बनाने के लिए हैं। “एक चुंबकीय सर्किट बनाने के लिए, हमें कार्यात्मक घटकों की ओर स्पिन तरंगों को निर्देशित करने में सक्षम होने की आवश्यकता है, जैसे कि प्रवाहकीय विद्युत चैनल इलेक्ट्रॉनिक चिप पर काम करते हैं। हम स्पिनिंग वेवगाइड्स के समान संरचनाओं का निर्माण कर रहे हैं,” डॉ चेन बताते हैं।

अधिक जानकारी

कागज़ फैब्री-पेरोट रेज़ोनेटर कम-नुकसान स्पिन तरंग हेरफेर के लिए नैनोस्केल है इसे नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किया गया है। https://www.nature.com/articles/s41467-021-22520-6 यह फिनलैंड की अकादमी और जर्मन रिसर्च फाउंडेशन द्वारा समर्थित था। डिवाइस OtaNano में निर्मित किया गया था।

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