Veri depolama kapasitesini artıran atomik katman keşfi

Dijital veri hacminin küresel ölçekte katlanarak arttığı günümüzde, veri depolama teknolojilerinde çığır açacak bir keşfe imza atıldı. Alman araştırmacılar, atomik incelikteki 2 boyutlu malzemelerde daha önce bilinmeyen bir manyetizma türünü deneysel olarak kanıtladı.

Küresel dijitalleşme süreci, verilerin daha küçük alanlarda, daha yüksek hız ve güvenilirlikle depolanmasını zorunlu kılıyor. Stuttgart Üniversitesi Uygulanan Kuantum Teknolojileri Merkezi (ZAQuant) tarafından yürütülen çalışma, atomik düzeydeki malzeme katmanlarında ‘süper-moiré’ olarak adlandırılan yeni bir manyetik durumu ortaya çıkardı.

YÜKSEK YOĞUNLUKLU VERİ DEPOLAMA İÇİN KRİTİK ADIM

Proje lideri Profesör Jörg Wrachtrup, çalışmanın ticari ve teknolojik önemini şu sözlerle vurguladı: "Veri hacimleri artmaya devam ettikçe, gelecekteki manyetik depolama ortamlarının bilgileri daha yüksek yoğunluklarda ve güvenilir şekilde saklaması gerekecek. Elde ettiğimiz sonuçlar, yeni nesil veri depolama teknolojileri için doğrudan stratejik öneme sahiptir."

KROM İYODÜR SİSTEMİNDE 'SKYRMION' DEVRİMİ

Araştırma ekibi, dört atomik katmandan oluşan krom iyodür sistemini inceleyerek bu yeni durumu keşfetti. Çalışmanın en can alıcı noktası, iki çift katmanın birbirine göre hafifçe bükülmesiyle (twist) ortaya çıkan fiziksel değişim oldu.

Bu bükülme işlemi, manyetik sistemlerde bilinen en küçük ve en kararlı bilgi taşıyıcıları olan ‘skyrmion’ yapılarını ortaya çıkardı. Nano ölçekli ve topolojik olarak korunan bu yapılar, çevresel dış etkenlere karşı gösterdikleri yüksek dayanıklılıkla veri güvenliğinde yeni bir standart vaat ediyor.

SEÇİCİ KONTROL VE SÜPER-MOİRÉ ETKİSİ

Dr. Ruoming Peng ve ekibi, bu manyetizmayı tek tek katmanlardaki elektron etkileşimlerini ayarlayarak seçici olarak kontrol etmeyi başardı. Nature Nanotechnology dergisinde yayımlanan araştırmaya göre:

• Hassas kontrol: Küçük bükülme açılarında manyetik dokunun boyutu kontrol edilebiliyor.
• Maksimum verim: 1,1 derecelik bükülme açısına sahip cihazlarda, manyetik doku boyutu yaklaşık 300 nm ile maksimum seviyeye ulaşıyor.
• Kararlılık: Gözlemlenen manyetik özellikler, geleneksel sistemlerin aksine çevresel bozulmalara karşı üstün direnç gösteriyor.

DİJİTAL EKONOMİ İÇİN YENİ BİR PLATFORM

2B malzemelerin, 3 boyutlu kütle halindeki muadillerinden farklı fiziksel özellikler sergilemesi, mikroçip ve depolama birimi üreticileri için yeni bir Ar-Ge sahası açıyor. Stuttgartlı araştırmacıların bu buluşu, sadece temel fizik anlayışını geliştirmekle kalmıyor; aynı zamanda kuantum bilgisayarlar ve yüksek performanslı sunucular için ihtiyaç duyulan düşük enerji tüketimli, yüksek kapasiteli depolama çözümlerine giden yolu kısaltıyor.