ضبط مغناطيسي، با ذخيره‌سازي هر چه بيش‌تر داده‌ها در رايانه‌هاي شخصي، لپ‌تاپ‌ها و ابزارهاي قابل حمل، به صورت صنعتي چندين ميليارد دلاري در آمده است. پژوهشگران راه‌هاي جديدي را براي بهبود اين فناوري پيدا مي‌کنند به طوري که چگالي ضبط کنوني به 150 گيگابايت در اينچ مربع در محصولات صنعتي و 300 گيگابايت در اينچ مربع در جديد‌ترين پيش‌نمونه‌ها رسيده است.

بيش‌تر دستگاه‌هاي ضبط مغناطيسي امروزي از هدهاي خواندن يعني حسگرهايي که با پرواز بر فراز سطح ديسک داده‌ها را مي‌خوانند و مي‌نويسند- استفاده مي‌کنند که مبتني بر اثرهاي مغناطو- مقاومت هستند. با اعمال ميدان مغناطيسي به بعضي مواد، مقاومت الکتريکي آن‌ها افزايش يا کاهش مي‌يابد. سپس مي‌توان داده‌ها را به صورت سيگنال‌هاي الکتريکي ذخيره کرد.

اخيراً پژوهشگران آزمايشگاه ملي فيزيک در تدينگتون1 بريتانيا رهيافت متفاوتي را مطرح و بهبود قابل ملاحظه‌اي را کشف کرده‌اند. اين دانشمندان مبناي طراحي خود را به جاي اثر مغناطو- مقاومت(MR) بر مغناطو- الکتريک (ME) مبتني ساخته‌اند. اين نخستين بار است که چنين ابزاري به صورت عمومي مطرح مي‌شود.

ME اغلب در مواد مولتي فروئيک نمايان مي‌شود- گروهي از مواد که ويژگي‌هاي فروئيک چندگانه (مانند فروالکتريستيه، فرو مغناطيس يا فروکشساني) از خود نشان مي‌دهند. در ME ، ميدان‌هاي الکتريکي و مغناطيسي جفت شده‌اند؛ اين موضوع تبديل انرژي‌هاي ذخيره شده در ميدان‌هاي الکتريکي و مغناطيسي را آسان مي‌‌کند. اين پديده نويدبخش کاربردهاي جديد گوناگوني است.

ووپساروايو2 از اين گروه مي‌گويد « فکر استفاده از اين مواد ابتدا پس از خواندن مقاله‌اي به ذهنم خطور کرد که نتيجه‌هاي تجربي يک مولتي فروئيک سه لايه‌اي را بيان مي‌کرد. در اين مقاله گفته شده بود که اين چند لايه‌اي به اندازه‌ي کافي حساس بود يا ميدان‌هاي مغناطيسي AC به کوچکي7-10 * 6 اورستد را در دماي اتاقي آشکار سازد.

« با آگاهي از اين که ميدان‌هاي مورد استفاده در محيط ضبط به 100 اورستد هم مي‌رسد. متوجه شدم که اگر مقياس حسگر را کوچک و از اين اصل استفاده کنيم، مي‌توانيم آن را به عنوان هد خواندن مورد استفاده قرار دهيم. برآوردهاي توليد نشان داد که گستره‌ي سيگنال پاسخ در حدود چند ميکروولت است، اما محاسبه‌هاي مفصل‌تر دامنه‌هاي بهتر نزديک به گستره‌ي ميلي ولت را نمايان ساخت.»

در هد‌هاي خواندن، دانشمندان از اثر ME بهره گرفتند که به صورت مغناطيسي القا شده بود و براي ايجاد تغييرات در قطبش الکتريکي ماده مولتي فروئيک از هر دو ميدان مغناطيسي ac و dc استفاده کردند. هد خواندن واقعي از هفت لايه (در مقايسه با 15 لايه‌ي موجود در يک نمونه هد MR ) با ضخامت کل حدود 40 نانومتر تشکيل شده بود.

پژوهشگران توضيح مي‌دهند که با حرکت هِد بر روي بيت‌هاي سطح ديسک، بيت‌ها ميدان برانگيزانده‌ي لازم را بر حسگر اعمال کرده و ولتاژ واکنشي را القا مي‌کنند که از طرح بيت‌ها پيروي مي‌کند. ميدان dc مورد نياز که پيچيده‌تر است «مغناطوتنگش» القا مي‌کند، يا باعث تغيير شکل مواد مولتي فروئيک حسگر تحت تأثير ميدان مغناطيسي مي‌شود، در نتيجه انرژي مغناطيسي به انرژي جنبشي تبديل مي‌شود.

در طرح ME ، داده‌ها به صورت مغناطيسي روي مناطق مغناطيده‌ي کوچک موسوم به بيت‌هاي حافظه‌ي مغناطيسي، درست مانند مورد هر ضبط بر روي (ديسک) ذخيره مي‌شوند. فرايند خواندن هنوز به صورت سيگنال الکتريکي (يعني، تابع موج) به همان ترتيب کار هِدهاي خواندن مغناطو- مقاومتي انجام مي‌گيرد، اما وقتي از هِد خواندن ME استفاده مي‌کنيم پاسخ الکتريکي به صورتي متفاوت توليد مي‌شود.

در هِدهاي ME ، داده‌ها مستقيماً به صورت ولتاژ القا شده بازخوانده مي‌شوند، در حالي که هِدهاي MR معمولاً به يک جريان آزمون ثابت dc براي اندازه‌‌گيري تغيير مقاومت نياز دارد. اين تفاوت به هِدهاي ME اين مزيت را مي‌دهد که عملکرد گرمايي بهتر و توان مصرفي کم‌تري داشته باشد.

پيشرفت ديگري که صورت گرفته است حذف ميدان باياس افقي با آهنربا‌هاي دائمي است. اين پيشرفت‌ها روي هم رفته مي‌توانند هزينه و زمان توليد را با حذف 100 فرايند از خط توليد کم کنند.

شايد مهم‌تر از همه اندازه‌ي کوچک‌تر هِدهاي ME باشد که امکان افزايش چگالي ضبط را فراهم مي‌آورد : دانشمندان برآورد کرده‌اند که هِدهاي ME 40 نانومتري به چگالي 200 گيگابيت بر اينچ مربع در بسامد تشديد 2/5 گيگا هرتز برسند. همين‌طور، پيش‌بيني مي‌کنند که محدوديت‌هاي بنيادي براي يک هِد ضبط ME ضخامت آن را به 5 نانومتر برساند که چگالي‌هاي ضبط 1 اترابيت بر اينچ مربع و فراتر از آن را امکا‌ن‌پذير مي‌سازد.

ووپساروايو گفت که گروه او با يک سازنده‌‌ي هِدهاي ضبط مغناطيسي براي طراحي هِدهاي خواندن جديد تماس گرفته‌اند و اميدوارند بررسي‌هاي امکان ساخت را با همکاري هم آغاز کنند. اين بررسي به بعضي موارد مورد بحث درباره‌ي طراحي، تعيين محدوديت‌ها و انتخاب بهترين مواد خواهد پرداخت.

به نظر مي‌رسد که از ديدگاه کيهان‌شناسي خلاء داراي نوعي چگالي انرژي باشد، که « انرژي تاريک» يا « ثابت کيهان شناختي» ناميده مي‌شود که مسئول انبساط شتابدار مشاهده شده‌ي عالم است. از نظر فيزيک ذرات بنيادي، « ميدان هيگز» که به اسم پيتر هيگز(Peter Higgs) فيزيکدان نام‌گذاري شده است- در خلاء نفوذ مي‌کند. در مدل استاندارد فيزيک ذرات (که دنياي زير اتمي را براي بيش از 30 سال به صورت موفقيت‌آميز ترسيم کرده است)، جرم همه‌ي ذرات در نتيجه‌ي بر هم کنش با اين ميدان به وجود مي‌آيد.

همين‌طور بايد بتوان برانگيختگي‌هاي ميدان هيگز را به صورت ذره‌اي موسوم به «بوزون هيگز» مشاهده کرد. بنابراين آشکارسازي ذره‌ي هيگز- تنها ذره‌ي موجود در مدل استاندارد که به صورت تجربي مشاهده نشده است- يکي از چالش‌هاي مهم فيزيک ذرات کنوني است. دانشمندان اميد دارند که ذره‌ي هيگز را با استفاده از برخورد دهنده‌ي هادروني بزرگ سرن (LHC) آشکار سازند که انتظار مي‌رود در نوامبر امسال به کار بيفتد. LHC بزرگ‌ترين شتاب‌گر ذرات جهان خواهد بود که پروتون‌ها رابا انرژي کلteV (ev 1012* 16) به پروتون‌هاي ديگر مي‌کوبد تا چيزي را توليد کنند که فيزيکدانان اميدوارند يک عالمه ذرات جديد، از جمله ذره‌ي هيگز باشد.

LHC در جست‌وجوي ذرات فرضي ديگري به غير از بوزون هيگز است که « فيزيک‌ فراتر از مدل استاندارد » ناميده مي‌شود و « ابر تقارن» ايده‌ي نويدبخش آن است. بسط‌هاي اَبَر متقارن مدل استاندارد پيش‌بيني مي‌کنند که تمام ذرات بنيادي مانند کوارک‌‌ها، فوتون‌ها و الکترون‌ها داراي «بستگان» موسوم به «اَبرَ يار » هستند که هنوز کشف نشده‌اند.

بزرگ‌ترين دستاورد دکتر دو روخولا تاکنون شناخت جرم ذرات متشکل از کوارک‌ها با همکاري شلدون گلاشو(Sheldon Glashow) و هوارد گئورگي(Howard Heorgi) بوده است. او گفت که « من با همکاري آرنون (Arnon Dar) و شلومودادو(shtomo Dado) اخيراً مسأله اصلي اختر فيزيک انرژي‌هاي بالا يعني فوران‌هاي پرتوگاما و پرتوهاي کيهاني را نيز حل کرده‌ايم، اما اختر فيزيک‌دانان (هنوز) با آن موافقت نکرده‌اند.

دکتر دو روخولا در نگاه به آينده اميدوار است که LHC « چيزي بنيادي » را به ما بياموزد. او مي‌گويد « به غير از يافتن ذره‌ي هيگز، اين امکان وجود دارد که برخورد دهنده « ماده‌ي تاريک» را توليد کند که ذراتي هستند که به طور غيرمستقيم در عالم مشاهده شده‌اند. با اين همه ،‌حتي اگر هيچ کدام از اين‌‌‌ها يافته نشدند،‌ LHC هنوز جالب توجه خواهد بود، زيرا نشان خواهد داد که درباره‌ي خلاء چيزي نمي‌دانيم . قبل از يک انقلاب علمي اغلب عدم شناخت کامل وجود دارد.»
 

خاصيت آهنربايي در يک آهنربا را به سه روش مي توان از بين برد يا کم کرد:

الف) ضربه زدن: اگر به يک آهنربا ضربه هاي متوالي و مداوم وارد شود، خاصيت آهنربايي را کم مي کند؛ چون لرزش آن باعث مي شود نظم دو قطبي هاي مغناطيسي آهنربا از بين برود. البته اين روش مناسب نيست و ممکن است آهنربا شکسته شود. همچنين به علت قوي بودن آهنرباها ، با ضربه زدن نمي توان خاصيت آهنربايي را به طور کامل از بين برد.

ب) گرما دادن: اگر به آهنربايي گرما داده شود ، خاصيت مغناطيسي آهنربا کاهش مي يابد؛ چون گرما جنبش مولکول ها را افزايش داده و نظم دو قطبي هاي مغناطيسي را از بين مي برد. چنانچه آهنربا تا حد سرخ شدن گرم مي شود. خاصيت مغناطيسي آهنربا از بين خواهد رفت ، که اين روش نيز مناسب نيست.

پ) روش الکتريکي: ميله فولادي آهنربا شده را درون يک سيموله (سيم پيچ) 600 دور گذاشته و دو سر سيملوله را يک ترانسفورماتور کاهنده با جريان متناوب وصل مي کنيم. درحالي که دو سر سيملوله به ترانسفورماتور جريان متناوب وصل است ، به آرامي ميله آهنربا را از درون سيملوله خارج مي کنيم. در اين صورت ، خاصيت آهنربايي ميله از بين مي رود.
براي درستي از بين رفتن خاصيت آهنربايي ، ميله را وارد براده آهن مي کنيم ، که مشاده مي شود براده اي جذب نشده است.

کاربرد: نوارهاي صوتي و نوارهاي ويديويي ، از ماده مغناطيسي درست شده اند و هنگام پاک کردن آنها نظم و خاصيت مغناطيسي نوارها از بين مي رود. اين عمل توسط هد ضبط صوت يا ويديو صورت مي گيرد.