Магнитный крутящий момент
добавляет значений спину.
Как известно, переключение битов в памяти компьютера происходит исключительно между двумя его состояниями. Пресловутые 0 и 1 выступают в этом случае аналогами эффекта от работы выключателя и лампочки, которая либо светит, либо нет. Только два состояния, третьего не дано, но…
Команда учёных из Венского технического университета обнаружила удивительный эффект в кристалле на основе оксидов гадолиния и марганца: атомному переключателю, образовавшемуся в нём, потребовалось два цикла переключений «туда-сюда» для достижения исходного состояния. Другими словами, в начальную точку вас вернёт не второе, как обычно, а только четвёртое переключение. Это значит, что к рядовому выбору 0 или 1 добавилось ещё два бита промежуточных значений на единицу пространства кристалла.
Учёные говорят, что во время этого двойного процесса включения и выключения спин атомов гадолиния совершает один полный оборот. И, в качестве иллюстрации механики процесса, приводят в сравнение метод преобразования прямолинейного движения в траекторию окружности на примере коленчатого вала обычного двигателя, где возвратно-поступательный ход поршня вверх-вниз проворачивает вал.
«Это чрезвычайно примечательно, – говорит профессор Пименов. – Мы выполняем четыре разных шага, каждый раз материал меняет свои внутренние свойства, но поляризация меняется только дважды, поэтому вы достигаете исходного состояния только после четвёртого шага».
Более тщательное изучение показывает, что за обнаруженный эффект ответственны атомы гадолиния: они меняют направление своего вращения на каждом из четырёх шагов. Причём, это однонаправленный полный оборот с шагом около 90 градусов за раз для каждого поворачивающегося спина.
По сути, материал, обладающий свойством четырёх возможных состояний, наделяет систему двухбитовой ёмкостью хранения на переключатель вместо обычного одного бита информации. Так что перспектива использовать описанную систему для хранения информации – весьма соблазнительна. С другой стороны – уже можно сказать, что полученный эффект особенно интересен для сенсорной техники: с его помощью, например, можно создать счётчик магнитных импульсов.
Но помимо прикладного применения, этот феномен раскрывает новые данные, важные для продвижения теоретических изысканий в физике твёрдого тела. Это странное поведение атомного спина должно способствовать развитию научных исследований на ниве создания новых, доселе невиданных материалов, обладающих потрясающими способностями к метаморфозам.
По материалам АРМК.
