พลิกคำตอบ

อิเล็กตรอนอาจถูกมองว่าเป็นแท่งแม่เหล็กขนาดเล็กที่ขั้วเหนือสามารถชี้ไปในทิศทางใดก็ได้ แม่เหล็กที่คุ้นเคยคือวัตถุที่อิเล็กตรอนจำนวนมากหมุนเรียงกันในทิศทางเดียวการหมุนของอิเล็กตรอนสามารถออกแรงหมุนหรือแรงบิดซึ่งกันและกันได้ มากเท่ากับที่นักมวยปล้ำแขนสร้างแรงบิดเมื่อผลักกันเอง การวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงทดลองขั้นพื้นฐานโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน รวมทั้งอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้นำนักฟิสิกส์ให้รู้จักแรงบิดของอะตอมเมื่อประมาณหนึ่งศตวรรษก่อน มาร์ก โควิงตัน จากซีเกทรีเสิร์ชในพิตต์สเบิร์กตั้งข้อสังเกต

ในปี 1996 นักทฤษฎีเชิงปฏิบัติ John C. Slonczewski 

จาก IBM TJ Watson Research Center ใน Yorktown Heights, NY และ Luc Berger จาก Carnegie Mellon University ใน Pittsburgh ได้เสนอการบิดของปรากฏการณ์ใหม่โดยอิสระ: ถ้าการหมุนของอิเล็กตรอนอยู่ในแนวเดียวกันภายในกระแสไฟฟ้า ไหลผ่านแม่เหล็ก พวกมันอาจออกแรงบิดมากพอที่จะปรับทิศทางการดึงดูดของแม่เหล็กนั้นใหม่ นักทฤษฎีนึกถึงแซนวิชบางเฉียบของโลหะแม่เหล็กและโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างที่มีพฤติกรรมแปลกประหลาดที่ราล์ฟและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เคยศึกษา

นักฟิสิกส์รู้อยู่แล้วว่าการหมุนของอิเล็กตรอนในกระแสไฟฟ้าเริ่มแรกจะชี้ไปในทิศทางสุ่ม แต่เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านแม่เหล็ก สปินจะหันไปตามทิศทางของแม่เหล็ก ตอนนี้ Slonczewski และ Berger เสนอผลย้อนกลับ: กระแสโพลาไรซ์สามารถบังคับทิศทางของมันไปยังแม่เหล็ก

ความคิดที่ว่าอิเล็กตรอนในกระแสอาจมีบทบาทนำในการแข่งขันมวยปล้ำครั้งนี้ทำให้ตกใจ ข้อสังเกตเพิ่มเติมที่รายงานในปี 1998 โดย Maxim Tsoi ซึ่งปัจจุบันเป็นมหาวิทยาลัยเทกซัสที่ออสติน และนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ในฝรั่งเศส รัสเซีย และสหรัฐอเมริกาดูเหมือนจะยอมรับข้อเสนอของนักทฤษฎี “ผู้คนเริ่มพูดว่า ‘เฮ้ บางทีนั่นอาจจะเป็นสิ่งที่เกิดขึ้น’” Buhrman เล่า

ในปี 1999 นักทดลองได้ยืนยันคำทำนายของนักทฤษฎี 

การทดสอบของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ากระแสโพลาไรซ์ที่ผ่านชั้นแม่เหล็กหนึ่งแล้วไหลผ่านอีกชั้นหนึ่งสามารถบังคับแม่เหล็กของชั้นที่สองให้แกว่งไปในทิศทางเดียวกับชั้นแรก เมื่อการจัดตำแหน่งนี้เกิดขึ้น 

ยิ่งกว่านั้น กระแสโพลาไรซ์จะไหลผ่านชั้นที่สองได้ง่ายกว่าที่เคยเป็นมา ผลกระทบที่คล้ายคลึงกันนี้ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้

ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล การทำให้เป็นแม่เหล็กของเลเยอร์จะแสดงถึงข้อมูลดิจิทัลเล็กน้อย—ศูนย์หรือหนึ่ง การพลิกแม่เหล็กจึงเปลี่ยนค่าของบิต Chia-Ling Chien จาก Johns Hopkins University ในบัลติมอร์ ตั้งข้อสังเกตว่าในหัวเขียนของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์และในเทคโนโลยีอื่นๆ ที่เป็นที่ยอมรับ การพลิกบิตอาศัยสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็กอื่นๆ

การสร้างสนามแม่เหล็กเหล่านี้ต้องใช้ส่วนประกอบขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นข้อเสียของคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีอื่นๆ ที่ยังคงย่อขนาด ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากสนามแม่เหล็กแผ่กระจายไปทั่วอวกาศอย่างไม่สม่ำเสมอ จึงใช้งานได้ยาก ริปพาร์ดกล่าวเสริม Chien ตั้งข้อสังเกตว่า การใช้กระแสโพลาไรซ์แทนสนามแม่เหล็ก ช่วยให้กระบวนการภายในบิตข้อมูลเป็นไปอย่างเรียบร้อย

แนวทางนี้อาจใช้ไม่ได้กับเทคโนโลยีแม่เหล็กส่วนใหญ่เพราะใช้งานได้ในระดับนาโนเท่านั้น นั่นเป็นเพราะความเข้มของกระแสที่ต้องการนั้นสูงมาก ตัวอย่างเช่น การพลิกกลับหนึ่งบิตต้องใช้กระแสไฟฟ้าเทียบเท่ากับ 5 ล้านแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร ในทางตรงกันข้าม สายไฟในครัวเรือนทั่วไปมีความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าที่เข้าถึงเพียงไม่กี่ร้อยแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร

กระแสน้ำที่มีความเข้มข้นสูงทำให้เกิดความร้อนสูง นั่นอาจเป็นปัญหาสำหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ แต่อุปกรณ์ที่มีขนาดตั้งแต่ 10 ถึง 100 นาโนเมตรมีอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง จึงสามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในบรรดานักวิจัยที่ยอมรับวิธีการหมุนแรงบิดอย่างรวดเร็วคือผู้พัฒนาหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบแม่เหล็ก หรือ MRAM ซึ่งผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากมองว่าเป็นชิปหน่วยความจำที่มีแนวโน้มมากที่สุดในอนาคต (SN: 12/18&25/04, p. 389 : มีให้สำหรับสมาชิกที่Magnetic Bit Boost: Quantum rewiring for computer memory ). แรงบิดของสปินเป็นวิธีการหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องของการออกแบบ MRAM ทั่วไป ซึ่งกระแสในลวดไขว้คู่จะสร้างสนามแม่เหล็กเพื่อพลิกบิต แต่ฟิลด์ตามสายไฟเส้นเดียวอาจทำให้บิตที่อยู่ใกล้เคียงไม่เสถียร ซึ่งเป็นปัญหาที่คาดว่าจะแย่ลงเนื่องจากบิตหน่วยความจำอัดแน่นอยู่ใกล้กันมากขึ้น ในทางกลับกัน การคาดการณ์ว่าการพลิกกลับของแรงบิดหมุนจะง่ายขึ้นเมื่อชิปหน่วยความจำหดตัว

Credit : gerisurf.com
shikajosyu.com
kypriwnerga.com
cjmouser.com
planosycapacetes.com
markerswear.com
johnyscorner.com
escapingdust.com
miamiinsurancerates.com
bickertongordon.com