Ang magnetic logic ay gumagawa ng mga nababagong chips
Ang mga transistor, ang mga simpleng switch sa gitna ng lahat ng modernong electronics, ay karaniwang gumagamit ng maliit na boltahe upang magpalipat-lipat sa pagitan ng 'on' at 'off'. Ang diskarte sa boltahe ay lubos na maaasahan at madaling i-miniaturize, ngunit may mga disadvantages nito. Una, ang pagpapanatiling naka-on ang boltahe ay nangangailangan ng kuryente, na nagpapalaki sa pagkonsumo ng enerhiya ng microchip. Pangalawa, ang mga transistor ay dapat na naka-hard-wired sa mga chips at hindi maaaring i-reconfigure, na nangangahulugang ang mga computer ay nangangailangan ng dedikadong circuitry para sa lahat ng kanilang mga function.
Ang isang pangkat ng pananaliksik na nakabase sa Korea Institute of Science and Technology (KIST) sa Seoul, South Korea, ay nakabuo ng isang circuit na maaaring malutas ang mga problemang ito. Ang aparato, na inilarawan sa isang papel na inilathala sa website ng Nature noong 30 Enero, ay gumagamit ng magnetism upang kontrolin ang daloy ng mga electron sa isang maliit na tulay ng semiconducting material na indium antimonide (S. Joo et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature11817; 2013). Ito ay "isang bago at kawili-wiling twist sa kung paano ipatupad ang isang logic gate", sabi ni Gian Salis, isang physicist sa IBM's Zurich Research Laboratory sa Switzerland.
Ang tulay ay may dalawang layer: isang mas mababang deck na may labis na mga butas na may positibong charge at isang upper deck na puno ng mga electron na may negatibong charge. Salamat sa hindi pangkaraniwang elektronikong katangian ng indium antimonide, makokontrol ng mga mananaliksik ang daloy ng mga electron sa tulay gamit ang isang patayo na magnetic field. Kapag itinakda nila ang field sa isang direksyon, ang mga electron ay itinataboy palayo sa positibong ilalim na deck at malayang dumadaloy. Kapag ang magnetic field ay na-flip, ang mga electron ay bumagsak sa ibabang deck at muling pinagsama sa mga butas - epektibong pinapatay ang switch (tingnan ang 'Magnetic lock').
![]()
Ang kakayahan ng magnetic logic gate na i-hold ang switch on o off nang walang boltahe ay "maaaring humantong sa malaking pagbawas sa pagkonsumo ng enerhiya", sabi ng kasamang may-akda ng pag-aaral na si Jin Dong Song, isang physicist sa KIST. Ang higit na kahanga-hanga, ang mga magnetic switch ay "maaaring pangasiwaan tulad ng software", sabi niya, sa pamamagitan lamang ng pag-flip sa field upang paganahin o huwag paganahin ang isang circuit. Kaya't ang isang mobile phone ay maaaring, halimbawa, i-reprogram ang kaunting microcircuitry nito upang iproseso ang video habang ang user nito ay nanonood ng isang clip sa YouTube, pagkatapos ay ibalik ang chip sa pagpoproseso ng signal upang tumawag sa telepono. Ito ay lubos na makakabawas sa dami ng circuitry na kailangan sa loob ng telepono.
Ang nasabing reconfigurable logic ay maaaring maging napakahalaga sa mga satellite, idinagdag ni Mark Johnson ng Naval Research Laboratory sa Washington DC, isang co-author ng papel. Kung ang bahagi ng isang chip ay nabigo sa orbit, ang isa pang sektor ay maaaring i-reprogram lamang upang sakupin. "Pinagaling mo ang circuit at nagawa mo ito mula sa Earth," sabi niya.
Upang talagang mahuli, gayunpaman, ang magnetic logic ay kailangang isama sa mga umiiral na teknolohiyang nakabatay sa silikon. Maaaring hindi iyon madali. Sa isang bagay, ang indium antimonide, ang semiconductor na mahalaga sa mga circuit, ay hindi nagpapahiram ng sarili nito sa mga proseso ng pagmamanupaktura na ginagamit upang gumawa ng mga modernong electronics, ayon kay Junichi Murota, isang mananaliksik na nagtatrabaho sa nanoelectronics sa Tohoku University sa Japan. Ngunit sinabi ni Johnson na sa kalaunan ay posibleng magtayo ng mga katulad na tulay na may silikon.
Hindi rin magiging madali ang pagsasama ng mga miniature na magnet para makontrol ang mga device sa isang normal na chip. Dapat kayang lutasin ng mga kumpanya ang mga hamong ito, ngunit kung magpapasya lang sila na sulit ang mga device, sabi ni Salis. Sa ngayon, idinagdag niya, hindi malinaw kung ang mga device ay gaganap nang maayos sa mga sukat na kailangan para sa isang praktikal na chip — mas maliit kaysa sa micrometer na sukat ng mga prototype.
Ngunit binanggit ni Johnson na ang magnetism ay nakakakuha na sa disenyo ng circuit: ang ilang mga advanced na device ay nagsisimulang gumamit ng magnetic na bersyon ng random access memory, isang uri ng memorya na sa kasaysayan ay binuo lamang gamit ang conventional transistors. "Sa tingin ko, ang isang shift ay isinasagawa na," sabi niya.


