En termosensor til magnetiske bits

Forskere fra Institut for Fysik ved Universitetet i Hamborg, Tyskland, detekterede de magnetiske tilstande af atomer på en overflade ved kun at bruge varme. Den respektive undersøgelse er offentliggjort i et nylig bind af Videnskab . En magnetisk nål opvarmet af en laserstråle blev placeret i umiddelbar nærhed af en magnetisk overflade med et mellemrum på kun få atomers bredde. Temperaturforskellen mellem nålen og overfladen genererer en elektrisk spænding. Scanning af nålen på tværs af overfladen, forskerne viste, at denne termovoltage afhænger af den magnetiske orientering af det enkelte atom under nålen.

"Med dette koncept, vi bestemte overflademagnetismen med atomnøjagtighed uden direkte kontakt eller stærkt interaktion med overfladen, siger Cody Friesen, undersøgelsens hovedforfatter. Konventionelle teknikker kræver en elektrisk strøm til dette, som forårsager uønskede varmeeffekter. I modsætning, den nye tilgang afhænger ikke af en strøm. I fremtiden, miniaturiserede magnetiske sensorer i integrerede kredsløb kan fungere uden strømforsyning og uden at generere spildvarme. I stedet, varme genereret inde i en enhed er rettet mod sensoren, som termisk registrerer et atoms magnetiske orientering og omsætter det til digital information.

"Vores undersøgelser viser, at procesvarmen, der genereres i integrerede kredsløb, kan bruges til meget energieffektiv computing, " siger Dr. Stefan Krause, der overvågede projektet inden for forskningsgruppen for Prof. Roland Wiesendanger.

I dag, den stadigt stigende mængde datagenerering og forbedringen af ​​behandlingshastigheder kræver en konstant miniaturisering af enheder, hvilket fører til højere strømtætheder og stærk varmegenerering inde i enhederne. Den nye teknik fra Hamborg kunne gøre informationsteknologien mere energieffektiv og dermed miljøvenlig. Bortset fra økologiske aspekter, det ville have meningsfulde konsekvenser for hverdagen:F.eks. smartphones ville have brug for sjældnere opladning på grund af deres reducerede strømforbrug.