Massachusetts Institute of Technology (MIT) araştırmacıları, spintronik bellek teknolojisinde çığır açabilecek yeni bir manyetizma biçimini laboratuvar ortamında gözlemledi. “P-dalgası manyetizması” olarak adlandırılan bu yeni durum, klasik ferromanyetizma ve antiferromanyetizmanın özelliklerini bir araya getirerek, daha verimli veri işleme imkânı sunuyor.
Yeni keşif, spintronik teknolojisinin merkezinde yer alan “spin değiştirme” özelliğini çok daha hassas ve az enerjiyle gerçekleştirme potansiyeli taşıyor.
SPİNSEL YAPI KEŞFİ
MIT ekibi, çalışmasını nikel iyodür (NiI₂) adlı iki boyutlu kristal bir malzeme üzerinde gerçekleştirdi. Bu malzemedeki nikel atomları, spiral yapılar oluşturarak benzersiz bir spin düzeni sergiledi. Elektronların spin yönelimleri, bu spiral yapılar sayesinde belirli bir düzende hizalanırken, sistem dışarıdan uygulanan küçük bir elektrik alan ile kolayca tersine çevrilebiliyor.
Bilim insanları, bu spiral yapıların, p-dalgası manyetizmasının karakteristik özelliği olan “ayna görüntüsü” şeklinde çiftler oluşturduğunu belirtti.
ELEKTRİKLE SPİN DEĞİŞİMİ
Yapılan deneylerde, malzemeye uygulanan elektrik alanın yönü değiştirilerek, elektron spinlerinin de ters yöne çevrilebildiği gösterildi. Bu durum, yalnızca spinleri kullanarak veri işleyebilen cihazların önünü açabilir. Geleneksel elektroniklerde yük taşıyan elektronlar kullanılırken, spintronikte yalnızca spin yönelimi ile veri yazmak ve okumak mümkün olabiliyor.
Bu sayede enerji tüketimi büyük ölçüde azalırken, ısı üretimi de en aza indiriliyor.
ULTRA VERİMLİ BELLEK CİHAZLARI
Araştırma ekibi, keşfin gelecekte yeni nesil spintronik cihazların temelini oluşturabileceğini vurguluyor. Geleneksel elektroniklere kıyasla beş kat daha az enerji harcayan bu sistem, özellikle ultra hızlı ve kompakt bellek çözümleri için umut vadediyor.
Çalışmada kullanılan p-dalgası manyetizmasının yalnızca -213 °C (60 kelvin) civarında gözlemlenebilmesi şimdilik uygulamaları sınırlasa da, ekip oda sıcaklığında benzer davranışlar sergileyebilecek yeni malzemeler üzerinde çalışmayı sürdürüyor.
SPİNTRONİĞİN GELECEĞİ ŞEKİLLENİYOR
Bu keşif, yalnızca temel fizik araştırmaları açısından değil, aynı zamanda yarı iletken ve bellek teknolojileri açısından da büyük önem taşıyor. Araştırma, ABD Enerji Bakanlığı, Ulusal Bilim Vakfı ve Hava Kuvvetleri Bilimsel Araştırma Ofisi tarafından desteklendi.
Yeni nesil spintronik cihazlar, enerji tasarrufu, hız ve veri yoğunluğu açısından mevcut sistemlerin çok ötesine geçebilir. P-dalgası manyetizması, bu devrimin temel yapıtaşlarından biri olmaya aday.
