banner 728x250

‘Penemuan Cawan Suci’ Dapat Membuka Jalan Menuju Perangkat Elektronik Generasi Berikutnya

  • Share
Cawan Suci
banner 468x60

Dunia mekanika kuantum terdiri dari beberapa misteri. Sebuah studi baru Cawan Suci adalah salah satu misteri yang terungkap yang dapat mengantarkan generasi baru perangkat elektronik.

Studi dari Universitas Northeastern bertindak sebagai ‘penemuan cawan suci’ dalam fisika solid-state. Dalam studi ini, para ilmuwan berfokus pada isolator aksial antiferromagnetik. Secara khusus, chip solid-state digunakan yang terdiri dari telluride bismut mangan dua dimensi. Para ilmuwan kemudian mengukur sifat listrik dan magnet yang dihasilkan.

banner 336x280

Mereka menemukan jenis efek Hall di mana elektron dari lapisan atas dan bawah secara spontan membelok ke arah yang berlawanan. Secara khusus, di bawah medan listrik nol, bahkan mangan bismut telluride tidak menunjukkan efek Hall anomali.

Ketika para ilmuwan menerapkan medan listrik, itu menciptakan efek Hall anomali terpolarisasi lapisan yang signifikan. Efek Hall lapisan ini mengungkap kelengkungan Berry yang dikunci lapisan yang tidak biasa, yang mencirikan keadaan isolator axion.

Selain itu, para ilmuwan menemukan bahwa kelengkungan Berry yang dikunci lapisan dapat dimanipulasi oleh bidang axion terbentuk dari produk titik vektor medan listrik dan magnet.

Para ilmuwan berpikir penelitian ini memiliki implikasi luas dalam beberapa teknologi seperti sensor, sakelar, komputer, perangkat penyimpanan memori, dll. bahan topologi baru ke perangkat masa depan dapat membuat penyimpanan, transportasi, dan manipulasi data magnetik lebih cepat, lebih kuat, dan hemat energi.

Fisikawan Arun Bansil, yang memimpin tim peneliti di Northeastern terlibat, kata, “Ini seperti menemukan elemen baru. Dan kami tahu akan ada banyak aplikasi menarik untuk ini.”

“Kami memilih ini kombinasi bahan tertentu, yang dibuat oleh peneliti atom-demi-atom dalam struktur kristal kecil karena permukaannya menghantarkan listrik, sedangkan struktur keseluruhan sebagian besar non-konduktif, atau isolasi—sifat yang tidak biasa yang dihasilkan oleh kopling magnetoelektrik yang kuat dari lapisan.”

“Isolator aksial topologi memiliki kemampuan ajaib yang memungkinkannya memiliki logam yang sangat kuat atau melakukan elektron pada permukaannya, meskipun sebagian besar bahan adalah isolasi. Itu hanya diprediksi secara teoritis — sekarang telah direalisasikan secara eksperimental.”

perangkat — yang disebut spintronics — bergantung pada manipulasi struktur kuantum ini melalui sesuatu yang disebut “putaran” elektron. Spin, juga disebut momentum sudut, menggambarkan sifat dasar elektron yang didefinisikan dalam salah satu dari dua keadaan potensial: naik atau turun. Cara putaran elektron mempengaruhi arah medan magnet yang bekerja pada benda padat apa pun.”

“ Sementara elektronik tradisional bergantung pada baterai yang menyimpan energi dalam bentuk energi kimia, perangkat spintronic dapat memanfaatkan energi magnetik dari jenis bahan khusus—seperti chip mangan bismut telluride yang digunakan dalam penelitian—tanpa reaksi kimia, sehingga jauh lebih efisien. “calon material” untuk teknologi masa depan.”

“Baterai spin semacam ini sebagian besar masih dalam pengembangan , tetapi para ilmuwan percaya bahwa isolator topologi bisa menjadi kunci untuk membuka kunci teknologi semacam itu.”

 

Baca juga:  Kasus Covid-19 di Indonesia Bertambah 20.741, Rapor Merah Untuk Jateng - Nasional - lagikepo.com - LAGIKEPO

Para ilmuwan telah mengusulkan spintronics sebagai cara untuk memecahkan beberapa masalah dengan elektronik, termasuk masalah konsumsi daya dan kecepatan operasional di komputer dan perangkat lain yang mengandalkan muatan.

“Tidak diragukan lagi generasi elektronik berikutnya perlu memiliki l konsumsi daya ow. Ketika Anda menemukan materi baru seperti ini, itu membuka kemungkinan. Jenis bahan yang lebih baru ini dapat membantu mengantarkan teknologi yang sama sekali baru.”

Referensi Jurnal:
  1. Gao, A., Liu, YF., Hu, C. et al. Efek Layer Hall dalam antiferromagnet axion topologi 2D. Alam 595, 521–525 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03679-w

 

banner 336x280
banner 120x600
  • Share