เราเก็บข้อมูลดิจิทัลส่วนใหญ่ไว้ใน “ระบบคลาวด์” ในปัจจุบัน ภาพถ่ายและวิดีโอทั้งหมดเหล่านั้นเป็นศูนย์และถูกจัดเก็บไว้ในเทปแม่เหล็กและแผ่นดิสก์หลายล้านแผ่น เทปและดิสก์เหล่านี้ แม้ว่าจะมีการปรับปรุงให้ดีขึ้นกว่าเทปแม่เหล็กที่ใช้ครั้งแรกกับคอมพิวเตอร์ในทศวรรษที่ 1950 แต่ก็กินพลังงานมาก และกลายเป็นส่วนสำคัญของปัญหาพลังงานทั่วโลกอย่างรวดเร็ว เป็นปัญหาที่ Satoru Emori ผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ ของเวอร์จิเนียเท คต้องการแก้ปัญหา
เขาจะทำเช่นนี้โดยการสร้างฟิล์มบางใหม่ที่ทำจากวัสดุแม่เหล็ก
ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งเป็นโครงการที่ ได้ รับทุนสนับสนุนจาก รางวัล National Science Foundation CAREER 5 ปี มูลค่า 500,000 ดอลลาร์“ในระยะยาว การวิจัยนี้สามารถช่วยแทนที่เทปแม่เหล็กและดิสก์ที่เทอะทะด้วยความทรงจำแม่เหล็กที่ประหยัดพลังงานมากกว่า แต่ยังคงประหยัด” Emori กล่าว “จากนั้นเราจะสามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับการประมวลผลข้อมูลที่มากขึ้น ในขณะที่ลดการใช้พลังงานทั่วโลก” Emori เป็นหนึ่งในสี่ คณาจารย์ ของวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ เวอร์จิเนียเทคที่เพิ่งได้รับทุนสนับสนุน CAREER ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในรางวัลอันทรงเกียรติที่สุดในประเภทนี้ ซึ่งสนับสนุนคณาจารย์รุ่นน้องที่มีความคิดสร้างสรรค์ซึ่งคาดว่าจะเป็นผู้นำทางวิชาการในอนาคต อีกสามคนคือFrank Aylwardจาก Department of Biological Sciences, Lauren Childsจาก Department of Mathematics และSujith Vijayanจาก School of Neuroscience เป็นสมาชิกของชุมชนเวอร์จิเนียเทคตั้งแต่ปี 2560 การวิจัยของ Emori มุ่งเน้นไปที่ “spintronics” และฟิล์มบางแม่เหล็ก Spin Magnetic Lab ของเขาเชี่ยวชาญในการทำความเข้าใจไดนามิกของแม่เหล็กในวัสดุฟิล์มบางหลายชนิด ซึ่งจำเป็นสำหรับเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการสื่อสารยุคหน้าในการบันทึกข้อมูลดิจิทัล อุปกรณ์หน่วยความจำต้องสลับระหว่างสองสถานะ ได้แก่ ศูนย์และสถานะ ในหน่วยความจำแม่เหล็ก หมายถึงการเปลี่ยนทิศทางของแม่เหล็ก Emori พยายามที่จะพัฒนาวัสดุแม่เหล็กซึ่งการสวิตชิ่งจะดำเนินการในอัตราพลังงานที่ต่ำกว่า ในการทำเช่นนี้ เขาจะ “ผสม” ส่วนประกอบทางเคมีของฟิล์มแม่เหล็ก ซึ่งประกอบด้วยเหล็ก นิกเกิล และธาตุโลหะช่วงเปลี่ยนผ่านอื่นๆ
“โดยปกติแล้ว ฟิล์มแม่เหล็กดังกล่าวจะถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน
องค์ประกอบทางเคมีของมันตั้งใจให้มีความสม่ำเสมอตลอดความหนา” Emori คณาจารย์ในเครือของทั้งโปรแกรมนาโนศาสตร์ ของ College of Science ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Academy of Integrated Scienceและภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมของวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์ กล่าว . “แต่ภาพยนตร์ที่ฉันเสนอนั้นจงใจให้ไม่เหมือนกัน พวกเขามีการไล่ระดับสีโดยเจตนาหรือการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีตามความหนา”
ภาพยนตร์ที่เสนอเหล่านี้ได้รับการ “ให้คะแนนตามแนวตั้ง” ตัวอย่างเช่น ฟิล์มเหล็ก-นิกเกิลที่ให้คะแนนในแนวตั้งอาจอุดมไปด้วยธาตุเหล็กที่ด้านล่างและอุดมไปด้วยนิกเกิลที่ด้านบน ฟิล์มแม่เหล็กจะมีความหนาประมาณ 10 นาโนเมตร ซึ่งบางกว่ากระดาษถ่ายเอกสารเกือบ 10,000 เท่า จากข้อมูลของ Emori เอกสารทางวิชาการจำนวนเล็กน้อยได้แสดงให้เห็นว่าฟิล์มที่ให้คะแนนในแนวตั้งอาจทำงานได้ดีกว่าฟิล์มแม่เหล็กทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการช่วยให้สามารถสลับข้อมูลแม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวิธีการทางไฟฟ้า
ความสำเร็จในการวิจัยระยะแรกนำโดยนักวิจัยหลังปริญญาเอก Shuang Wu ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ Western Digital Corp. และ Rachel Maizel นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาสาขาฟิสิกส์ ระบุว่าแม่เหล็กในฟิล์มที่ให้คะแนนในแนวตั้งสามารถหมุนได้โดยมีการสูญเสียต่ำ ซึ่งแสดงถึงคำมั่นสัญญาสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ที่ประหยัดพลังงาน
อย่างไรก็ตาม ฟิล์มเกรดดังกล่าวยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง
Emori กล่าวว่า “มีหลายสิ่งหลายอย่างที่ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับการไล่ระดับสีทางเคมีที่ส่งผลต่อกระบวนการเปลี่ยนสนามแม่เหล็ก “นี่คือที่มาของโครงการวิจัยของเรา เรามีเป้าหมายที่จะเข้าใจผลกระทบพื้นฐานของการไล่ระดับสีทางเคมีต่อการสลับแม่เหล็ก จากนั้นใช้ประโยชน์จากความรู้ทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานนี้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศ”
credit :pastorsermontv.com cervantesdospuntocero.com discountgenericcialis.com howcancerchangedmylife.com parkerhousewallace.com happyveteransdayquotespoems.com casaruralcanserta.com lesznoczujebluesa.com kerrjoycetextiles.com forestryservicerecord.com
