فناوری جدیدی که نسل آینده تجهیزات الکترونیکی را به سمت کوچک تر ،سریع‌تر و بسیار دقیق‌تر شدن هدایت خواهد کرد

تجهیزات الکترونیک؛ باز هم هم کوچک تر ،بازهم کم مصرف تر

این روزها که پیشرفت علم و تکنولوژی شتاب فراوانی گرفته است همه روزه و شاید هر ساعت می‌توان شاهد فناوری‌های تازه‌ای بود که باعث تغییر شیوه‌های تولید و زندگی بشریت شده‌اند. به وضوح می‌توانید هر روز تجهیزات الکترونیکی با قابلیت‌های متنوع را ببینید که وارد بازارشده و به سرعت در دسترس همگان قرار می‌گیرند. آنچه بیش از همه به چشم می‌خورد افزایش قابلیت‌ها و کاربردها و در نهایت افزایش سرعت این گونه وسایل و تجهیزات است.

کد خبر: ۴۳۵۰۸۰

برهمین اساس اخیرا گروهی از دانشمندان بین‌المللی موفق شده‌اند بر مبنای جایگزینی اتم‌ها به روشی جدید برای افزایش دقت اشعه ایکس دست یابند. آنها دراین روش نشان داده‌اند که چگونه به وسیله موادی با خواص الکترومغناطیس عجیب و غریب به نام Multiferroics (آهنربای چندگانه) که اخیرا کشف شده است می‌توان خاصیت الکتریکی و مغناطیسی را به طور همزمان ایجاد کرد که قطعا می‌توانند زمینه‌ساز ظهور نسل تازه‌ای از تجهیزات الکترونیکی در جهان آینده باشند. همه ما می‌دانیم که مواد مغناطیسی از 2 قطب مخالف مثبت و منفی یا شمال و جنوب تشکیل شده‌اند. در این مواد خاصیت مغناطیسی از یک اتم به اتم دیگر منتقل شده و نیروی مغناطیسی را ایجاد می‌کند. از طرفی گروه دیگری از مواد خاص به نام Ferroelectic وجود دارند که اثر الکتریکی مانند مواد مغناطیسی از خود نشان می‌دهند و با ایجاد قطب‌های مثبت و منفی به نوعی منجر به تولید نیروی الکتریکی می‌شوند. اما مواد Multiferroics در واقع ترکیبی از این دو گروه مواد هستند یعنی هم خاصیت مغناطیسی دارند و هم خاصیت الکتریکی و به همین دلیل این مواد قادر به تولید نیروی مغناطیس و الکتریکی قوی هستند و می‌توانند یک نیروی الکترومغناطیس بسیار قوی را بین دوقطب مثبت و منفی به وجود آورند. لازم به ذکراست که اولین طبقه از مواد Multiferroics، 10 سال پیش کشف شدند و از آن زمان تاکنون مطالعات زیادی درباره این مواد انجام شده که انگیزه‌ای برای تولید نسل جدیدی از وسایل الکترونیکی شده است. به عنوان مثال به کمک این مواد نوعی حافظه الکتریکی ساخته شده که از یک میدان الکتریکی تشکیل شده است و اطلاعات مورد نظر را درون این حافظه نوشته و ثبت می‌کند و سپس به کمک یک شناساگر مغناطیسی اطلاعات ثبت‌شده خوانده می‌شود. فناوری موجود در این حافظه نسبت به هارددیسک‌های امروزی به میزان چشمگیری سبب کاهش مصرف انرژی می‌شود.

این گروه تحقیقاتی نشان داده‌اند که ویژگی مغناطیسی در Multiferroics فرآیندی است که در آن به جای آن که بارهای الکتریکی از یک اتم به اتم دیگر منتقل شوند، با نشانه‌ها و علائم گوناگون جایگزین هم می‌شوند. یعنی در اینجا به جای انتقال از فرآیند جایگزینی استفاده می‌شود. در این مواد با جایگزینی تعداد زیادی از الکترون‌ها، حتی در فواصل بسیار کوچک نیز می‌توان یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد کرد. به گفته این محققان در فناوری‌های پیشین تخمین فواصل کوچک میان اتم‌ها امکانپذیر نبود اما حالا به کمک فناوری جدید می‌توان حتی موقعیت و مکان اتم‌ها را نیز با دقت بسیار زیاد تعیین نمود. درحال حاضر این محققان درحال توسعه یک روش هوشمند برای بهره‌برداری از این دو فرآیند هستند. آنها برای این کار از یک تک‌کریستال به نام Tbmno3 استفاده کردند. این کریستال در دمای پایین‌تر از 30 درجه مانند مواد Multiferroics از خود خاصیت مغناطیسی قوی نشان می‌دهد و همچنین می‌توان در آن میزان جابجایی و جایگزینی اتمها را حتی درحدود یک فتومتر (m 15 ـ 10) و با دقت فراوان تخمین زد.

به گفته این دانشمندان با کمک این فناوری جدید به آسانی می‌توان میزان جابجایی و جایگزینی اتمها را با دقت بسیار بالا محاسبه کرد. این اولین بار است که میزان قطبیت و نیروی مغناطیسی در این مواد با دقت زیاد اندازه‌گیری می‌شود. در واقع با شناسایی خاصیت الکترومغناطیس مواد Multiferroics گام بزرگی به سوی طراحی و ساخت نسل آینده تجهیزات و وسایل الکترونیکی برداشته شده است و در ادامه با درک بیشتر ویژگی‌ها و مکانیزم‌های فیزیکی موجود در این مواد جالب می‌توان به هدف زندگی در جهانی وسیع‌تر و گسترده‌تر با تجهیزاتی به مراتب کاراتر و سریعتر دست یافت و همزمان انرژی کمتری را نیز مصرف کرد.