Een team van onderzoekers van ETH Zürich en het Paul Scherrer Institute heeft een manier ontwikkeld om een ​​volledig elektrische magnetische logische poort te bouwen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft hun apparaat en hoe goed het werkt. See-Hun Yang van IBM Research-Almaden heeft in hetzelfde tijdschriftnummer een artikel in News and Views gepubliceerd waarin het werk van het team in Zwitserland wordt geschetst.

In de afgelopen decennia is computers zijn steeds sneller gegroeid, waardoor de enorme reeks geavanceerde toepassingen mogelijk is die nu beschikbaar zijn voor gebruikers. Om een ​​vergelijkbare groei in de toekomst te zien, nieuwe methoden voor het bouwen van computers zullen moeten worden ontwikkeld, echter. Dit komt omdat de fysieke grenzen van het ontwerp van siliciummicroschakelingen naderen. Een interessante mogelijkheid voor onderzoekers is het gebruik van magnetische elementen in logische poorten in plaats van de standaard elektronica die nu in gebruik is. Helaas, onderzoek naar dergelijke elementen is opgehouden door de behoefte aan externe magnetische velden. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben vooruitgang geboekt bij het oplossen van dit probleem door gebruik te maken van chiraliteit tussen domeinen.

Het werk bouwt voort op het idee van een magnetisch circuitgeheugen, waarin draden worden bewogen door stromende elektronen. Ze bouwden een NIET-logische poort die de richting van magnetische domeinen omkeert met behulp van elektriciteit. De poort bestond uit een afgeplatte, ongemagnetiseerd platinadraad bedekt met een laag gemagnetiseerd kobalt. In hun opstelling, het magnetisme in het kobalt stond loodrecht op de draad, behalve in de vaste domeinmuur (de grens tussen gemagnetiseerde delen van de draad). En in het vaste domein, magnetisme mocht naar links of rechts draaien (chiraliteit). Toen elektriciteit werd toegepast op het ene uiteinde van de draad op de platinabasis, de bewegende domeinmuur werd langs de draad geduwd. Toen het tegen een andere vaste muur botste, de richting van de magnetische kracht (moment) is veranderd, en aan de andere kant van de muur ontstond een nieuw domein met een omgekeerd moment. Het resultaat was een omgedraaid stukje.

De onderzoekers testten hun poort door deze toe te voegen aan een splitsing, waardoor het mogelijk is om NOR- en NAND-poorten te maken. De onderzoekers suggereren dat hun apparaat een eerste stap zou kunnen zijn in de richting van de ontwikkeling van een logische poort voor commerciële producten zonder de noodzaak van externe magnetische velden. Ze suggereren dat de volgende stap zal zijn om de hoeveelheid stroom te verminderen, gevolgd door een betere manier om de invoer-/uitvoerstatussen van de poort te detecteren.

© 2020 Wetenschap X Netwerk