Jadikan kenangan berkapasitas tinggi menjadi kenyataan

[ad_1]

Di dunia TI saat ini, penyusutan ukuran tetapi dengan peningkatan penyimpanan data telah menjadi kegilaan. Pencarian penyusutan ini, bersama dengan keinginan untuk kapasitas penyimpanan data maksimum dalam hard disk, mendorong para ilmuwan untuk mencari cara untuk meningkatkan fungsi “membaca”. Laptop, pemutar musik, dll. memerlukan hard disk tempat data disimpan, dikemas dalam bentuk daerah magnet yang berbeda.

Ukuran data saat ini di hard disk hingga satu terabyte (seribu miliar byte). Saat disk menyusut semakin kecil, area magnet juga menyusut, sehingga medan magnet untuk setiap byte menjadi lebih lemah dan lebih sulit dibaca. Oleh karena itu, masalah ini mendorong para peneliti untuk menemukan cara untuk secara dramatis meningkatkan “fungsi membaca”. Upaya untuk meningkatkan ini dimulai pada akhir 1990-an dan terus berlanjut.

“Fungsi membaca” saat ini didasarkan pada pengaruh fisik di mana dua ilmuwan mulai bekerja satu dekade lalu. Prancis, Mr Albert Wert, dan Jerman, dengan nama Mr Peter Gruenberg, secara bersamaan dan independen menemukan “resistensi magnet raksasa” (GMR).

Untuk pekerjaan ini mereka dianugerahi Hadiah Nobel untuk Fisika tahun ini.

Teknologi nano

Fungsi “membaca” asli didasarkan pada fakta bahwa perubahan medan magnet dalam kumparan induksi menginduksi arus melalui kumparan. Meskipun ini masih digunakan untuk menulis informasi ke disk, untuk “fungsi baca” resistensi magnet terbukti lebih baik. Dengan demikian teknologi GMR dapat dianggap sebagai aplikasi utama nanoteknologi pertama.

hamburan elektron

Listrik yang berupa elektron melewati dengan bebas melalui suatu penghantar logam dan semakin lurus lintasannya maka daya hantar listriknya akan semakin besar. Hambatan terjadi karena hamburan elektron. Pada bahan feromagnetik, hal ini dipengaruhi oleh arah magnetisasi. Dalam GMR, hubungan yang kuat antara resistensi dan magnet muncul karena rotasi intrinsik yang disebut spin. Kebanyakan spin terjadi dalam arah yang sama dalam bahan magnetik. Namun, dalam jumlah yang lebih kecil, putaran terjadi dalam arah yang berlawanan, dan ketidakseimbangan ini menyebabkan magnetisasi dan hamburan elektron pada antarmuka antara bahan.

Misalkan ada lapisan pasir mineral non-magnetik di antara dua lapisan mineral magnetik. Di dalam material dan khususnya, pada antarmuka antara material magnetik dan non-magnetik, elektron dengan spin yang berbeda menyebar secara berbeda. Pertimbangkan kasus di mana elektron lebih tersebar ketika putarannya berlawanan dengan arah magnetisasi, dan ini mengasumsikan bahwa resistansi elektron ini akan lebih besar daripada dalam kasus ini, jika putarannya sejajar dengan arah magnetisasi. Ketika elektron memasuki bahan magnetik, mereka semua tersebar ke tingkat yang sama, terlepas dari arah putarannya.

Pada antarmuka kedua, pada lapisan terakhir bahan feromagnetik, elektron spin kontra-paralel akan menyebar lebih banyak daripada elektron spin kontra-paralel. Pada lapisan di mana keduanya termagnetisasi, sebagian besar elektron akan memiliki spin paralel dan akan melewati struktur dengan mudah sehingga menghasilkan resistansi yang rendah. Di sisi lain, jika magnetisasi kedua lapisan berlawanan, itu akan menyebabkan semua elektron memiliki putaran antiparalel di salah satu dari dua lapisan, dengan gerakan elektron nol dan hambatan total.

Di kepala baca yang memindai hard disk, magnetisasi kedua lapisan akan sejajar dan yang lainnya berlawanan. Ini akan menyebabkan variasi dalam resistansi dan arus yang melewati kepala pembacaan. Jika arus yang keluar dari head menunjukkan sinyal, maka arus tinggi dapat disebut sebagai arus biner dan arus rendah sebagai nol. Para ilmuwan dengan cepat menyadari apa yang dapat ditawarkan oleh lapisan “berukuran manometer” dan memulai eksperimen di area ini.

Mr Albert dan rekan-rekannya serta ilmuwan Jerman Mr Peter Gruenberg melanjutkan eksperimen mereka di bidang ini. Upaya mereka mengkonfirmasi perubahan resistensi magnetisme yang bergantung pada bahan, meskipun kisaran yang diperoleh masing-masing berbeda. Namun, ini menegaskan teori dasar perubahan resistansi tergantung pada magnetisasi. Tetapi teknologi baru yang disebut ‘Sputtering’ belum digunakan untuk menggunakannya secara komersial.

ganggang

Sebagai hasil dari teknologi GMR, “Spinitronics” dibentuk. Ini menggunakan bahan yang diisolasi secara elektrik antara dua lapisan logam magnetik. Biasanya tidak ada arus yang melewati lapisan terisolasi ini. Namun, jika cukup tipis, beberapa elektron akan menyelinap melaluinya, menggunakan efek mekanika kuantum “penerowongan”, maka dinamakan Tunneling Magneto Resistance (TMR.). Perbedaan resistansi yang lebih besar dapat dicapai dengan medan magnet yang sangat lemah.

memori universal

Hal lain yang muncul dari ini adalah teknologi memori kerja magnetik baru yang disebut “MRAM”. Di komputer, selain hard disk, kita memerlukan memori kerja yang disebut “RAM” (Random Access Memory) yang, kecuali disimpan dalam hard disk, dapat mengakibatkan hilangnya informasi. Teknologi baru ini bisa berkembang menjadi “memori universal”, menggantikan “RAM” dan hard disk. Karenanya ini bisa sangat berguna untuk adaptasi dalam segala hal mulai dari kompor dapur hingga mobil.

Penemuan efek GMR, diikuti oleh “Spinitronics” dengan sempurna menggambarkan bagaimana sains dasar dan teknologi baru terjalin dengan anggur dan memperkuat satu sama lain.

Leave a Reply

Comment
Name*
Mail*
Website*