Kiral fononlar, manyetik malzemelere ihtiyaç duymadan dönüş akımı oluşturur

16 Şub 2023 (Nanowerk Haberleri) North Carolina Eyalet Üniversitesi'nden ve Chapel Hill'deki North Carolina Üniversitesi'nden araştırmacılar, manyetik malzemelere ihtiyaç duymadan, boşa harcanan ısıyı dönüş bilgisine dönüştürmek için kiral fononları kullandılar. Bulgu, hesaplama belleğinden güç şebekelerine kadar değişen uygulamalarda kullanım için daha ucuz, enerji verimli spintronik cihazların yeni sınıflarına yol açabilir. Spintronik cihazlar veri depolama, iletişim ve bilgi işlem için kullanılan akımı oluşturmak için bir elektronun yükü yerine dönüşünden yararlanan elektronik cihazlardır. Döndürme akımı oluşturmak için termal enerji kullandıkları için sözde denilen döndürme kaloritronik cihazları, atık ısıyı döndürme bilgisine dönüştürebildikleri için umut vericidir, bu da onları son derece enerji verimli hale getirir. Bununla birlikte, mevcut dönüş kaloritronik cihazları, elektronun dönüşünü oluşturmak ve kontrol etmek için manyetik malzemeler içermelidir. North Carolina Eyalet Üniversitesi'nde Organik ve Karbon Elektroniği Laboratuvarı (ORaCEL) üyesi ve fizik doçenti Dali Sun, "Manyetik malzemelere ihtiyaç duymadan oda sıcaklığında bir dönüş akımı oluşturmak için kiral fononları kullandık" diyor. "Kiral fononlar içeren bir malzemeye bir termal gradyan uygulayarak açısal momentumlarını yönlendirebilir ve dönüş akımını oluşturup kontrol edebilirsiniz." NC State'de makine ve uzay mühendisliği doçenti ve ORaCEL üyesi Jun Liu diyor. Hem Liu hem de Sun, içinde görünen araştırmanın ortak yazarlarıdır. Doğa Malzemeleri ("Kiral fononla etkinleştirilen spin Seebeck etkisi"). Kiral fononlar, bir enerji kaynağı - bu durumda ısı - tarafından uyarıldığında dairesel yönde hareket eden atom gruplarıdır. Fononlar bir malzeme içinde hareket ederken, bu dairesel hareketi veya açısal momentumu malzeme içinde yayarlar. Açısal momentum, dönüşün kaynağı olarak hizmet eder ve kiralite, dönüşün yönünü belirler. Sun, "Kiral malzemeler, ayna görüntüsünün üzerine bindirilemeyen malzemelerdir" diyor. "Sağ ve sol ellerinizi düşünün - onlar kiraldir. Solak bir eldiveni sağ ele takamazsınız ya da tam tersi. Bu "el tercihi", dönüş yönünü kontrol etmemizi sağlayan şeydir ve bu, bu cihazları bellek depolama için kullanmak istiyorsanız önemlidir." Araştırmacılar, sisteme ısı vermek için bir termal gradyan kullanarak iki boyutlu katmanlı bir hibrit organik-inorganik perovskite kiral fonon kaynaklı dönüş akımlarını gösterdiler. Liu, "Malzemedeki sıcaklık farkı - sıcaktan soğuğa - kiral fononların hareketini yönlendirdiği için bir gradyan gereklidir" diyor Liu. "Termal gradyan ayrıca, dönüş akımı oluşturmak için yakalanan atık ısıyı kullanmamıza izin veriyor." Araştırmacılar, çalışmanın daha ucuza üretilebilen ve daha geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılabilen spintronik cihazlara yol açacağını umuyorlar. Liu, "Bu cihazlarda manyetizmaya olan ihtiyacı ortadan kaldırmak, potansiyel malzemelere erişim açısından kapıyı sonuna kadar açtığınız anlamına gelir" diyor. "Ve bu aynı zamanda artan maliyet etkinliği anlamına geliyor." Sun, "Döndürme akımı oluşturmak için elektrik sinyalleri yerine atık ısı kullanmak, sistemi enerji açısından verimli hale getiriyor ve cihazlar oda sıcaklığında çalışabiliyor" diyor. "Bu, şu anda sahip olduğumuzdan çok daha geniş çeşitlilikte spintronik cihazlara yol açabilir."

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62394.php