اكتشف فريق بحثي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) نوعاً جديداً وغير مسبوق من المغناطيسية، أطلق عليه اسم المغناطيسية من النوع بي (p-wave magnetism)، ما قد يشكل خطوة مهمة نحو تطوير تقنيات إلكترونية عالية الكفاءة.
وأوضح الفريق أن هذا النوع من المغناطيسية تم رصده في بلورة يوديد النيكل، حيث تصطف الإلكترونات داخلها بشكل حلزوني غير تقليدي، يختلف عن الترتيب المعتاد في المواد المغناطيسية المعروفة مثل الفرومغناطيسية والمضادة للفرومغناطيسية، وتمكن الفريق من تغيير هذه الحالة المغناطيسية باستخدام مجال كهربائي ضعيف ناتج عن ليزر مستقطب دائرياً، وهو ما يتيح مستوى غير مسبوق من التحكم في البنية المغناطيسية.
يرتبط هذا الاكتشاف بتقنية ناشئة تعرف باسم الإلكترونيات المغزلية «Spintronics»، وهي تعتمد على استخدام دوران الإلكترون بدلاً من شحنته لنقل ومعالجة البيانات، وتمتاز هذه التقنية بقدرتها على توفير الطاقة بنسبة تصل إلى 90%، وسرعة معالجة تفوق الإلكترونيات التقليدية بحوالى 500 مرة.
ورغم أهمية هذا التقدم العلمي، إلا أن المغناطيسية من النوع بي لا تعمل حالياً إلا في درجات حرارة شديدة الانخفاض تبلغ -213 درجة مئوية، أي ما يعادل 60 كلفن، ما يجعلها غير قابلة للتطبيق العملي في الوقت الراهن.
ومن ناحيته، قال الباحث الرئيسي الدكتور ريكاردو كومين: «أثبتنا الآن أن هذه الحالات الكمومية ممكنة، والتحدي القادم هو إيجاد طريقة لاستخدامها عملياً».
ويفتح هذا الاكتشاف آفاقاً جديدة لتطوير أجهزة إلكترونية مغزلية في مجالات الذاكرة والتخزين ومعالجة البيانات، ما قد يساهم في إحداث ثورة تكنولوجية مستقبلية في عالم الإلكترونيات.
A research team from the Massachusetts Institute of Technology (MIT) has discovered a new and unprecedented type of magnetism, termed p-wave magnetism, which could represent a significant step towards developing highly efficient electronic technologies.
The team explained that this type of magnetism was observed in nickel iodide crystals, where the electrons within align in an unconventional helical manner, differing from the usual arrangement found in known magnetic materials such as ferromagnetism and antiferromagnetism. The team was able to alter this magnetic state using a weak electric field generated by circularly polarized laser light, allowing for an unprecedented level of control over the magnetic structure.
This discovery is linked to an emerging technology known as spintronics, which relies on the use of electron spin instead of charge to transmit and process data. This technology is distinguished by its ability to save energy by up to 90% and process data at speeds approximately 500 times faster than traditional electronics.
Despite the significance of this scientific advancement, p-wave magnetism currently only operates at extremely low temperatures of -213 degrees Celsius, equivalent to 60 Kelvin, making it impractical for real-world applications at present.
For his part, lead researcher Dr. Ricardo Comin stated, "We have now demonstrated that these quantum states are possible, and the next challenge is to find a way to use them practically."
This discovery opens new horizons for the development of spintronic electronic devices in memory, storage, and data processing, which could contribute to a future technological revolution in the world of electronics.
