Журнал
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики
УДК:002.001; 002:001.8
Номер:5 (111)
Скачать PDF0 Кбайт
НАНОЧАСТИЦЫ ЭКЗОТИЧЕСКОГО ЭПСИЛОН-ОКСИДА ЖЕЛЕЗА (III) КАК РАБОЧАЯ СРЕДА НАНОМАГНИТНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
Аннотация:
Предмет исследования. В работе обсуждаются принципы обработки информации наномагнитными логическими устройствами, состоящие в манипулировании намагниченностью отдельных магнитных наночастиц, находящихся в однодоменном состоянии и объединенных в логическую сеть. В однодоменном состоянии наночастицы имеют одноосную магнитную анизотропию, что делает их бистабильной системой, пригодной для двоичного кодирования информации: намагниченности вниз соответствует логический «0», намагниченности вверх – «1».Эти два состояния отделены энергетическим барьером cвысотой, равной энергии магнитной анизотропии. Рассматриваемая логическая сеть подразумевает абсолютно новый способ проведения логических операций. Речь идет о сети наномагнитов, связанных дипольным взаимодействием и допускающих существование промежуточных фрустрированных состояний, аналогичных квантовой запутанности.Методы.Для наномагнитных логических устройств нужны материалы с достаточно большей энергией магнитной анизотропии, чтобы термические флуктуации не приводили к потере ориентации магнитного момента и к потере информации. В качестве таковых предложено использовать новые наномагниты на основе эпсилон-фазы оксида железа ε-Fe2O3 с гигантской магнитной анизотропией.Наночастицы изготовлены комбинацией двух методов – синтезом в обратных мицеллах и золь-гель методом. Элементный анализ наночастиц проводился методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (Agilent Technologies, HP 4500). Микрофотографии получены на просвечивающем микроскопе JEOL JEM 2000EXII. Структура наночастицустановлена методом рентгеновской дифракции на приборе Rigaku RINT2100.Исследование магнитных свойств проводили с помощью СКВИД-магнитометра Quantum Design, MPMS 5XL. Основные результаты.Предложен новый способ проведения логических операций, который заключается в манипулировании намагниченностью отдельных наночастиц не только с помощью внешнего магнитного поля, но и с помощью варьирования температуры наночастиц ε-Fe2O3 в условиях спин-переориентационного перехода.В наночастицах ε-Fe2O3 обнаружено магнитоэлектрическое взаимодействие, открывающее новые пути решения вопроса считывания битного состояния в рассматриваемых устройствах.Созданы экспериментальные условия для выполнения логических операций в упорядоченных массивах наночастиц ε-Fe2O3. Практическая значимость. Температурная манипуляция направлением вектора намагниченности открывает новые возможности создания устройств наномагнитной логики и спинтроники в условиях сильной анизотропии, когда магнитные поля, требуемые для переключения направления намагниченности (а значит, изменения битового состояния), становятся неприемлемо большими. Обсуждаемые в работе принципы способны обеспечить бездиссипативную обработку информации в энергетическом пределе, близком к оценкам Ландауэра, где на первый план выходят термодинамические аспекты.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- ИССЛЕДОВАНИЕ КОЖНОГО ПОКРОВА МЕТОДОМ ЭЛЛИПСОМЕРИИ РАССЕНЯНИЯ
- ЗАВИСИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ МНОГОИМПУЛЬСНОЙ ЗАПИСИ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК В ДВУЛУЧЕПРИЛОМЛЯЮЩИХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКНАХ ОТ ОРИЕНТАЦИИ НАПРЯГАЮЩЕЙ ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ
- РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО КОРПУСА ДЛЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИДРОФОНА
- МЕТОД И ТЕХНОЛОГИЯ ДОСТАВКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ К БИОЛОГИЧЕСКИМ МИКРООБЪЕКТАМ
- СВЕТОДИОДНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ ОНИХОМИКОЗА
- ТРАЕКТОРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ РОБОТА ПРИ НАЛИЧИИ ПОДВИЖНЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ
- ОТСЛЕЖИВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИЖЕНИЯ ГОЛОВЫ ПО ДАННЫМ НАШЛЕМНОГО ИНЕРЦИАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН С ИНЫМ ХИМИЧЕСКИМ СОСТАВОМ НА УДАЛЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ
- МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФРАКРАСНЫХ СПЕКТРОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ
- ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА «ЖИДКОЕ СТЕКЛО–МИКРОЧАСТИЦЫ ГРАФИТА» МЕТОДОМ ТЕРМОГРАВИМЕТРИИ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА
- ОРГАНИЗАЦИЯ ИМИТАЦИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ С РЕЗЕРВИРОВАННОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ДАННЫХ
- МЕТОД ОБРАБОТКИ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ОТКРЫТЫХ ДАННЫХ, СОДЕРЖАЩИХ ГЕОКОНТЕКСТНУЮ РАЗМЕТКУ
- КОЛЛЕКТИВНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ УЧАСТНИКОВ ЭКСПЕРТНЫХ СЕТЕЙ: АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
- МНОГОЭТАПНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ЗАПРОСОВ КРИТИЧНЫХ К ЗАДЕРЖКАМ ОЖИДАНИЯ В МНОГОУРОВНЕВЫХ СИСТЕМАХ
- ИССЛЕДОВАНИЕ ПОГРЕШНОСТЕЙ НЕКОТОРЫХ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ПЕРЕКРЫВАЮЩИХСЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОМЕХ
- ОБНАРУЖЕНИЕ СИНХРОСИГНАЛА ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ С ПОМОЩЬЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА
- ВОЗМОЖНОСТИ РАЗНОСТНОЙ СХЕМЫ С НАСТРАИВАЕМЫМИ ДИССИПАТИВНЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ПРИМЕРЕ ДВУМЕРНЫХ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ ГАЗА И ГАЗОВЗВЕСЕЙ
- МОДЕЛИРОВАНИЕ БЕСПЛАТФОРМЕННОЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ В СОСТАВЕ СТЕНДА НАВИГАЦИОННОГО КОМПЛЕКСА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
- МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА С МАКСИМАЛЬНЫМ ЭФФЕКТОМ КАВИТАЦИИ
- ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕГУЛЯРНОГО И МАХОВСКОГО ОТРАЖЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ОТ СТЕНКИ
- МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ФИНАНСОВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
- ФОРМИРОВАНИЕ МАТРИЦ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПЛОТНОСТЕЙ МНОГОКАНАЛЬНЫХ НЕПРЕРЫВНЫХ СИСТЕМ ПРИ БЕЛОШУМНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
- ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ НЕРАВЕНСТВ ДЛЯ ФУНКЦИЙ
- НОВЫЙ АЛГОРИТМ ИДЕНТИФИКАЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ЛИНЕЙНОЙ РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ
- О СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА ПЛАМЕНИ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ТРУБКЕ ПРИ МНОГООЧАГОВОМ ПОДЖИГАНИИ СТРИМЕРНЫМ СВЧ- РАЗРЯДОМ