MIT-Team erreicht präzise Kontrolle über ultradünnen Magneten bei Raumtemperatur
Ein MIT-Team konnte erfolgreich einen ultradünnen Magneten bei Raumtemperatur kontrollieren, ein Durchbruch, der zu schnelleren und effizienteren Prozessoren und Computermemorys führen könnte.
Kontrolle eines Van-der-Waals-Magneten
Zweidimensionale magnetische Materialien, die aus nur wenige Atome dicken Schichten bestehen, haben das Potenzial, magnetbasierte Geräte mit ihren Eigenschaften von Geschwindigkeit, Effizienz und Skalierbarkeit zu revolutionieren. Ein großes Hindernis, das es jedoch zu überwinden gilt, ist die Schwierigkeit, diese Materialien bei Raumtemperatur zu kontrollieren, da sie normalerweise extrem kalte Temperaturen benötigen, um zu funktionieren.
MIT-Forscher haben auf diesem Gebiet bedeutende Fortschritte erzielt, indem sie die präzise Kontrolle über einen Van-der-Waals-Magneten bei Raumtemperatur demonstriert haben. Durch die Verwendung von Impulsen elektrischen Stroms konnten die Forscher die Magnetisierung des Geräts umschalten, was ein entscheidender Schritt zur Nutzung magnetischer Schalter für Berechnungen und Datenspeicherung in Computermemorys ist.
Energieeffizienz und Anwendungen
Das Gerät des MIT-Teams benötigt einen um den Faktor zehn geringeren elektrischen Strom, um den Van-der-Waals-Magneten im Vergleich zu herkömmlichen Magneten umzuschalten. Es ist zudem energieeffizienter als andere Van-der-Waals-Magnete, die nicht bei Raumtemperatur umgeschaltet werden können. Diese Erkenntnisse eröffnen Möglichkeiten für den Bau von schnelleren und energieeffizienteren Computern sowie nichtflüchtigen magnetischen Computermemorys und Prozessoren für KI-Algorithmen.
Nach Aussage von Shivam Kajale, einem an der Forschung beteiligten Doktoranden, können durch radikale Veränderungen und Neudenken der verwendeten Materialien bessere Lösungen zur Verbesserung der Computertechnologie gefunden werden.
Vorteile von Van-der-Waals-Materialien
Van-der-Waals-magnetische Materialien haben gegenüber konventionellen Massenmaterialien wie Silizium bei der Herstellung kleiner Computerchips einen Vorteil. Diese Materialien bestehen intrinsisch aus Schichten und behalten auch bei nanoskaligen Dimensionen eine glatte Oberfläche, was eine optimale Leistung gewährleistet. Darüber hinaus ermöglicht die Möglichkeit, Schichten ohne Atomlecks zu stapeln, dass die Materialien ihre einzigartigen Eigenschaften behalten und eine Skalierbarkeit für kommerzielle Anwendungen ermöglichen.
Eisen-Gallium-Tellurid, ein aufstrebendes Van-der-Waals-Material, spielte bei der Erreichung der Raumtemperatur-Magnetismus in dieser Studie eine zentrale Rolle. Es besitzt alle notwendigen Eigenschaften, ohne dass seltene Erden benötigt werden, und ist damit umweltfreundlich.
