Ученые нашли способ заставить компьютеры обрабатывать данные примерно в 1000 раз быстрее после оценки так называемых «невидимых магнитов» в рамках нового исследовательского проекта.
Трехлетняя инициатива, проведенная японско-немецким исследовательским консорциумом, будет исследовать антиферромагниты. В отличие от обычных магнитов, антиферромагниты - это магнитные материалы, которые не производят измеримого внешнего магнитного поля.
Почему ученые часто называют их «невидимыми магнитами». В этих материалах каждый атомный слой имеет магнитное направление (спин), которое указывает противоположное тому, что перед ним. В последнее время они привлекают все большее внимание, поскольку могут обеспечить сверхбыструю обработку данных и сократить потребности цифровой инфраструктуры в энергии.
Антиферромагниты могут помочь нам создавать гораздо более быстрые и энергоэффективные технологии", - отметил Йоханнес Кнолле, доктор философии, профессор Школы естественных наук ТУМ.
Помимо Кнолле, среди других участвующих ученых - доктор философии Давиде Боссини из Констанцского университета, Цуёси Кимура, доктор философии из Токийского университета (в котором мы побываем с Вами в июне 2026 года), а также Наоки Огава, доктор философии, и Йошинори Токура, доктор философии, из RIKEN, крупнейшего в Японии исследовательского института естественных наук.
По словам ученых, невидимость антиферромагнитов затрудняла контроль или манипулирование ими в течение десятилетий. Причина этого в том, что, в отличие от повседневных магнитов, соседние магнитные моменты в антиферромагнитах указывают в противоположных направлениях и отменяют друг друга. Тем не менее, ученые теперь считают, что этими материалами можно управлять с помощью света, что может открыть новые возможности для вычислительных технологий. Более ранний анализ выявил материальные системы с неожиданно сильной связью между светом и антиферромагнитами.
Они также доказали, что антиферромагнитные состояния могут быть обнаружены оптически. "Что я нахожу наиболее захватывающим в этом сотрудничестве, так это то, как мы можем объединить новые теоретические идеи с передовыми экспериментами, чтобы превратить эти экзотические квантовые материалы в реальные инновации", - заявил Кнолл.
Цель проекта состоит в том, чтобы ответить на то, как антиферромагнитные состояния можно контролировать особенно быстро и целенаправленно, и определить новые антиферромагнитные материалы, которые могут быть переключены сверхбыстро при легком и/или механическом напряжении.
На более позднем этапе международная исследовательская группа разработает и экспериментально проверит новые функциональные возможности устройств из этих материалов.
Иштван Кезсмарки, доктор философии, профессор Аугсбургского университета, который координирует проект, объяснил, что сотрудничество объединяет опыт обеих стран. "Мы объединяем сильные стороны команд и следим за тем, чтобы сотрудничество проходило гладко", - заключил он в пресс-релизе.
Партнерство финансируется правительствами соответствующих стран через Немецкий исследовательский фонд (DFG) в Германии и Японское общество содействия науке (JSPS) в Японии.