المغناطيسيات النانونية ذاكرة المستنقبل
إن
اختبار وحدات بالغة الضآلة يمكن أن تشكل الأساس لمنظومة تخزين بيانات ( الكمبيوتر
) قابلة للانتاج العملى بحيث تخزن ( 100 مرة ) أكثر من وسائل التخزين الحالية
فمجموعة الوحدات المنمنة بجوار بعضها البعض فى تنظيمة ( ترتيب منظم ) فى حجم نقطة
واحدة بالصفحة وتدور الأبحاث فى إطار ( النانوتكنولوجى ) التى تمثل أشد مجالات
البحث العلمى بحيث تكون فى بؤرة العلوم المستقبلية حيث يتم إنتاج مواد متناهية فى
الصغر تتعلق بالتصنيع من الأسفل نحو الأعلى البناء من الأصغر للوصول للأكبر ولتكنولوجيا
النانو تطبيقات مذهلة فى كافة المجالات العلمية .
الخاصية
الفريدة للمغناطيسيات النانونية :
إن
الوحدات التخزينية ( المنمنة ) مغناطيسيات نانونية أى قطبان مغناطيسيان فائقة
الصغر يبلغ طولها ( 25 نانومتر ) والنانومتر واحد من بليون من المتر أى أصغر ب (
80000 مرة ) من شعرة الإنسان وإن المغناطيسيات النانونية مرشحة بدرجة كبيرة
لاستخدامها فى عمليات تخزين مغناطيسية فى كمبيوترات المستقبل فابتكار منظومة مكونة
من مغناطيسيات نانونية فعليهم أن يتعلموا درسا جديدا فى الفيزياء .
تتسم
المغناطيسيات النانونية التى يقل عرضها عن ( 100 نانومتر ) بخاصية فريدة من نوعها
فعند ممغنطتها بشكل كل واحد منها نطاقا منطقة تتجمع فيها المجالات المغناطيسية لكل
الذرات حيث تصطف المجالات المغناطيسية لكافة الذرات فى المغناطيس فى اتجاه واحد
أما فى المغناطيسيات الأكبر حجما فإن لها نطاقات كثيرة أصغر حجما تصطف فى اتجاهات
متباينة ويتوقف سلوك المغناطيس على كيفية اصطفاف معظم النطاقات الموجودة بداخله .
وتتكون
مواد معينة ( عالية الانفاذية المغناطيسية ) بسبب قدرتها الزائدة على التمغنط
كالحديد والنيكل والكوبالت من نطاقات منفصلة متناهية فى الصغر تتجه فيها المجالات
المغناطيسية لكل الذرات الموجودة بها لنفس الاتجاه ويختلف الاتجاه من نطاق لآخر .
فالشىء
الذى يجعل المغناطيسيات عالية الانفاذية مفيدة فكل النطاقات تصطف فى اتجاه واحد
بتأثير مجال مغناطيسى خارجى .
إن
القرص المغناطيسى للكمبيوتر ( لوح معدنى أو بلاستيكى يمكن قراءة أو كتابة البيانات
عليه )
يحتوى
على طبقة رقيقة من مواد عالية الإنفاذية المغناطيسية ويتم تخزين المعلومات فى شكل
( Bits ) ( أرقام ثنائية من الصفر والواحد ) بحيث يقل حجمها عن ( 1
ميكرون ) ( جزء من 1000 من الملم ) وتتكون من مئات النطاقات فائقة الصغر من المواد
عالية الإنفاذية المغناطيسية بحيث يمكن استخدام المغناطيسيات وحيدة النطاق فى
تخزين البيانات والمعلومات ويمثل كل المغناطيس ( 1 أو 0 ) الرقمان الثنائيان
اللذان تستخدمهما الكمبيوترات لتمثيل المعلومات تبعا لطريقة اتجاه قطبيه الشمالى
والجنوبى ويمكن تغيير القطبية عن طريق التأثير بمجال مغناطيسى خارجى .
رقاقات
الكترونية ومغناطيسيات نانونية :
إن
الرقاقات المغناطيسية النانونية تعمل بدون ترانزستورات على خلاف الرقاقات
الالكترونية ويمكنها حشد طاقة تخزينية أكبر للكمبيوتر ويمكن أن تتطور المغناطيسيات
النانونية ليصبح عرضها عدة نانومترات .
مما
تصنع المغناطيسيات النانونية ؟
يدخل فى
تصنيعها الحديد ( مادة عالية الإنفاذية المغناطيسية ) والكربون والهيدروجين
والنيتروجين والاكسجين أما الرقائق الالكترونية من السيليكون والرقاقات
الالكترونية تعتمد على الترانزستورات كمفاتيح تتقلب ما بين ( 1 و 0 ) ويحاول
مصمموا الكمبيوتر حشد قدرة حسابية أكبر فى الرقاقات الالكترونية بتكديس
الترانزستورات قريبة جدا من بعضها البعض إلا أن جزءا من القدرة اللازمة لكل
ترانزستور تتبدد كحرارة بسبب التكدس ومن ثم تتعطل وظيفته .
ولأن
الترانزستورات تعتمد فى آداء وظيفتها على الشحنات الكهربائية فإنها تفقد معلوماتها
عندما ينفصل التيار الكهربائى فالرقاقات المغناطيسية يمكنها الاحتفاظ بالمعلومات
المسجلة عليها وحتى إذا انقطعت الكهرباء كما نجح العلماء فى تطوير مغناطيس متناهى
الصغر يكافىء الترانزستور المصنعة من جزر مغناطيسية بالغة الضآلة من النيكل
والحديد لا يزيد عرضها عن ( 70 نانومتر ) فمن الممكن أن تتصف أجهزة الذاكرة
المغناطيسية بالقدرة المنطقية فيتم الجمع بين الذاكرة والمنطق فى كيان واحد مما
يضاعف من الامكانات التشغيلية للكمبيوتر فكل الرقاقات المغناطيسية النانونية التى
ليس لها ترانزستورات يمكنها حشد طاقة أكبر للكمبيوتر وتعمل تلقائيا دون الحاجة
لانتظار إعادة بدء التشغيل للكمبيوتر وباستخدام المغناطيسيات النانونية يمكن للمرء
أن ينشأ منها أى دائرة الكترونية مما يعنى أنها تتسم بقدرة هائلة فيمكن لوسيلة
التخزين النانونية فتغيير وظيفة الكمبيوتر خلال عدة نانوات من الثانية (
النانوثانية = جزء من بليون من الثانية ) بعد تشغيل الأجهزة وباستخدام رقاقة واحدة
من المغناطيسيات النانونية مما يقلل من التكلفة ووقت الإنتاج ويجعل الوحدة المنطقية
المغناطيسية تجهيز نفسها بأفضل شكل ممكن لإجراء عمليات التشغيل فى أية لحظة وبسرعة
خارقة وكفاءة عالية .
بوابات
منطقية مغناطيسية :
إن إحدى
الدراسات الحديثة إلى أن المغناطيسيات النانونية يمكن تطويعها بحيث تؤدى نفس
الحسابات الرقمية التى تؤديها البوابات المنطقية التى تعتمد على الترانزستورات فى
الرقاقات الالكترونية فيمكن استقبال التكنولوجيا الحالية بتكنولوجيا أحدث وجديدة
من المغناطيسيات النانونية التى يمكن تصغيرها ويمكن الاستمرار فى صنع مجالات
للكمبيوترات أسرع وأكبر قدرة .
فيمكن
تغيير وظيفة البوابات المنطقية المغناطيسية بعد تشغيل أجهزة الكمبيوتر فيمكن إعادة
برمجة الأجهزة مما جعل الكمبيوترات متعددة الاستعمالات وأن البوابات المنطقية
مكونات أساسية فى الدوائر الالكترونية التى تستخدم فى معالجة المعلومات التى تحول
مدخلات متعددة لمخرج واحد وذلك لتوافيق المدخلات والتوافيق المجموعات المختلفة
التى يحتوى كل منها على نفس العدد من الأشياء فالمكان الذى حلت فيه الوحدات
المغناطيسية النانونية محل المكونات الالكترونية من النوعية الحديثة من الرقاقات
المغناطيسية التى توجد فى ذاكرة التداول الانتقائى .
وتحافظ
الرقاقات المغناطيسية على المعلومات أو البرامج كثيرة الاستخدام مخزنة بشكل دائم
فى خلايا مغناطيسية .
رءوف وصفى
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق