0Tashkent Institute of Economics and Pedagogy Science, education, innovation: modern tasks and prospects
Ташкентский институт экономики и педагогики Наука, образование, инновации: современные задачи и перспективы ^oshkennqisodiyot^a^edagogikajnst^
MAGNIT NANOMATERIALLARI ASOSIDA HISOBLASH TIZIMLARI ELEMENTLARINI YARATISH ISTIQBOLLARI
Z. K. Kusharov, U. R. Rustamov
Toshkent iqtisodiyot va pedagogika instituti dotsentlari, O'zbekiston
Zamonaviy inson hayoti va faoliyatining barcha sohalariga kirib borayotgan telekommunikatsiya texnologiyalari axborotni qayta ishlash, uzatish va saqlashning yangi vositalarini ishlab chiqishni talab qiladi. Shu sababli, yuqori tezlikdagi hisoblash tizimlarini, jumladan, maksimal tezlikka ega optik tizimlarni yaratish, kvant tizimlariga asoslangan axborotni kodlashning yangi usullarini joriy etish, kam quvvat sarflaydigan va yuqori tezlikda ishlaydigan xotiraning elementining innovatsion turlarini ishlab chiqish bugungi kun uchun eng dolzarb hisoblanadi.
Telekommunikatsiya va hisoblash tizimlarining tezligi, quvvati, energiya samaradorligi va ishonchliligiga qo'yiladigan yangi talablar, yangi turdagi istiqbolli materiallar bazasini ishlab chiqish va yaratish, ularning fizik xususiyatlarini har tomonlama o'rganish uchun asosiy stimul hisoblanadi. Ma'lumki, telekommunikatsiya tizimlarining element bazasi (deflektorlar, optik kalitlar, panjurlar, multipleksorlar va boshqalar) va kompyuter xotirasi elementlari (axborotni uzatish, yozish va saqlash) magnit materiallar asosida yaratiladi. Yuqorida sanab o'tilgan qurilmalar magnitooptik effektlar asosida ishlaydi. Ularning sifati, boshqa faktorlar qatori, magnitooptik faktor bilan ham belgilanadi[1]. Magnitooptik "asllik" kattaligi Faradey magnitooptik effektining kattaligiga to'g'ri proporsional va yorug' lik yutilish miqdoriga teskari proporsionaldir. Biroq, hozirgi vaqtda magnitooptik "asllik" kattaligi o'zining chegaraviy qiymatiga erishgan va yangi materiallarni ishlab chiqish zarurati tug'ildi. Nanotexnologiyaning rivojlanishi tufayli eng yaxshi xususiyatlarga ega mutlaqo yangi materiallarni yaratishda yangi imkoniyatlar ochildi.
Ayni paytda mavjud bo'lgan va ishlab chiqilayotgan ko'plab muhim axborotni o'zatish, saqlash va qayta ishlash qurilmalarning asosini magnit tashuvchilar va ularga asoslangan tizimlar tashkil etadi. Jahon miqyosidagi tadqiqotlar nuqtai-nazaridan shuni ta'kidlash mumkinki, qattiq jismlarda elektronlar spini bilan bog' liq fizik hodisalar zamonaviy fundamental tadqiqotlar diqqat markazida turadi. Yaqin kelajakda sezilarli taraqqiyotni kutish kerak bo'lgan eng istiqbolli yo'nalishlar qatoriga spintronika, energiya tejamkor magnit xotirani yaratish, gibrid boshqaruv elementlari va magnit materiallarni yarimo'tkazgich elementlar bazasiga birlashtirish kiradi. Shu bilan birga, ushbu sohalarning barchasini yanada rivojlantirish uchun
293
Tashkent Institute of Economics and Pedagogy Science, education, innovation: modern tasks and prospects
Ташкентский институт экономики и педагогики Наука, образование, инновации: современные задачи и перспективы ^oshkentjqtisodiyot^a^edagogikajnstituti^^^^^^^
superparamagnit chegaraga erishish (bu chegara yozib olish zichligini cheklaydi), magnit maydon impulslari ta'sirida magnit holatning nisbatan sekin o'zgarishi (axborotn yozish tezligini cheklaydi), magnitooptik effektlarning kichikligi (integral fotonikada foydalanishni cheklaydi) kabi asosiy muammolarni hal qilishni talab qiladi[2].
Ushbu muammolarni hal qilish uchun magnit va magnit bo'lmagan materiallar(dielektriklar, yarimo'tkazgichlar va metallarning turli kombinatsiyalarida birlashadigan yangi gibrid magnit nanostrukturalarni ishlab chiqish va yaratish ayniqsa muhim hisoblanadi. Bunday tizimlarda, xususan, o'zaro bog' liq bo'lmagan chiziqli va nochiziq optik va magnitooptik hodisalarni sezilarli darajada kuchaytirish, shuningdek, yangi effektlar (masalan, magnitooptik fazoviy dispersiya effektlari) namoyon bo'lishi mumkin. So'nggi yillarda bir qator yangi ilmiy ishlar (odatda nazariy) shuni ko'rsatdiki, magnit va yarimo'tkazgich muhitlariga asoslangan yangi metamateriallar magnitooptik effektlar hajmini sezilarli darajada oshirish va ushbu materiallarning magnit holatini yuqori tezlik bilan boshqarish imkonini berishi mumkin. Magnit va magnit bo'lmagan materiallarning o'zgaruvchan qatlamlaridan tashkil topgan ko'pqatlamli nanoo'lchamli materiallar ham fundamental fizika va turli texnologik jarayonlarda qo'llanishda katta qiziqish uyg'otadi. Masalan, magnit va magnetik bo'lmagan moddalarning o'zgaruvchan qatlamlaridan tashkil topgan ko'pqatlamli nanostrukturalar juda yuqori zichlikka ega bo'lgan axborotlarni yozishda qo'llaniladi, yuqori sezgirlikka ega magnit maydonlaring sensorlarini yaratishda, magnit qarshilikli xotirani yozish uchun vosita sifatida ishlatiladi. Qatlamli tizim tufayli ortik, magnit va magnitooptik xususiyatlarida, shu jumladan fotoinduksiyalangan effektlarda kuchli anizotropiya kutilmoqda[3].
Darhaqiqat, endi fizikada butunlay yangi ilmiy yo'nalish-nanozarrachalar, plazmon strukturalar asosidagi turli kompozitlar va yupqa plyonkali materiallarning elektrofizikaviy, strukturaviy, magnit va optik xususiyatlari o'rganuvchi nanoo'lchamli magnetizm shakllandi. Shuningdek, nanostrukturalarda femtomagnetizm sohasida katta rivojlanishga erishildi. Loyiha doirasida yangi magnit va yarimo'tkazgichli nanostrukturalar yaratiladi. Olingan nanostrukturalarni magnit, ortik va elektrofizik xususiyatlarini batafsil tadqiq qilish amalga oshiriladi. Ayniqsa strukturalar interfeysida maxsus elektron va spin holatlari, shuningdek o'lchamli effektlar tufayli elektrofizik, magnit va magnitooptik xususiyatlari massiv hajmiy materiallardan sezilarli darajada farq qilishini kutish mumkin.
Kelajakda hal qilinishi kerak bo'lgan ilmiy muammo-bu metamateriallar hisoblangan, yangi ko'p qatlamli magnit va yarim o'tkazgichli nanostrukturalarni ishlab chiqish va yaratishdir. Bu strukturalar metamateriallar hisoblanib,
294
Tashkent Institute of Economics and Pedagogy Science, education, innovation: modern tasks and prospects
Ташкентский институт экономики и педагогики Наука, образование, инновации: современные задачи и перспективы ^oshkentjqtisodiyot^a^edagogikajnstituti^^^^^^^
metamateriallar - interfeys hududlarida spin-polyarizatsiyalangan zaryad tashuvchilarning kuchli lokalizatsiyasiga ega b o'lgan ferromagnit-yarimo'tkazgichli gibrid tuzilmalar bo'lib, unda chiziqli va chiziqli bo'lmagan optik va magnitooptik hodisalarning sezilarli darajada kuchayishi, yangi elektromagnit hodisalarning paydo bo'lishi yuzaga keladi. Yangi tizimlarda optik hodisalarni kuchaytirishning fizikaviy mexanizmlarini o'rnatish uchun, ularning magnit, optik va elektrofizik xususiyatlarini har tomonlama o'rganish kerak.
Optik va magnitooptik xususiyatlarni o'rganish, shuningdek, elektr va magnit maydonlar vositasida optik effektlarning holatini boshqarish usullarini izlash ilmiy yangilikka ega bo'lib, spinga bog'liq hodisalardan foydalanadigan yangi spintronika va optoelektronik qurilmalarni yaratish uchun dolzarb hisoblanadi. Magnit va yarimo'tkazgichli nanostrukturalarga asoslangan metamateriallarda optik va magnitooptik xususiyatlarning oshishi kutilmoqda. Shuning uchun bu strukturalar kelajakda axborotni saqlash, qayta ishlash va uzatish uchun mutlaqo yangi ultratezkor optoelektronik va spintronik qurilmalarni yaratish uchun ishlatilishi mumkin.
Xulosa qilish mumkinki, kelajakda magnit nanomateriallar ustida amalga oshiriladigan tadqiqotlar ferromagnit-yarimo'tkazgich tipidagi yupqa qatlamli gibrid tuzilmalarning xususiyatlari haqida yangi fundamental ma'lumotlarni berib, bu tadqiqotning ilmiy yangiligini belgilaydi. Ushbu muhim ma'lumotlardan foydalanish telekommunikatsiya va hisoblash tizimlari tezligiga bo'lgan, ortib borayotgan talablarga javob beradigan zamonaviy integral spintronika va optoelektronika qurilmalarini yaratishga imkon berib, bu esa rejalashtirilgan tadqiqotlarning dolzarbligini ko'rsatadi.
References / Adabiyotlar
1. Бухараев А.А., Звездин А.К., Пятаков А.П., Фетисов Ю.К. // УФН, 2018, № 12, с. 12-18.
2. Ochilov О.О., Rustamov U.R., Malikov К.Х., Ismatov A.A. The State of Reseach on Some Magnetooptical Properties of Nanomaterials // Telematique, Vol. 22, № 1(2023), p. 2457-2462.
3. Valiev U.V., Rustamov U.R., Sokolov B.Yu. Magnetic-field-controlled polarized luminescence of Y3Al5Oi2-Tb and Y3Al5Oi2-Ho garnets. // Physics of the Solid State, 2002, №2, pp. 278-281.
295
