رصد فريق من وكلاء Claude Opus 5.5 مركبين مرشحين لأشباه الموصلات المغناطيسية قد يشغّلان ذاكرة الحواسيب من الجيل المقبل، بحسب تقرير لموقع vals.ai. وتوقع الوكلاء أن المادتين تتصرفان كمغناطيسات معوّضة وفق نموذج Luttinger (LC): أي أنها لا تُظهر مغناطيسية صافية، لكنها مع ذلك تفرز الإلكترونات حسب اللف المغزلي، وهي الخاصية التي تجعل تخزين البيانات ممكنًا.
أحد المرشحين مركّب جديد صمّمه وكلاء الذكاء الاصطناعي أنفسهم، والآخر مادة جرى تصنيعها أول مرة عام 1999. ويقول الفريق إنه ينشر الحسابات الميكانيكية الكمومية الكاملة والشيفرة البرمجية وقائمة بالتحفظات المعروفة إلى جانب النتائج. لكن هذه النتائج تبقى تنبؤات حسابية لم تُؤكدها التجربة بعد.
ما هو المغناطيس المعوّض وفق نموذج Luttinger؟
لفهم أهمية هذا الأمر، من المفيد معرفة كيف تخزّن المغناطيسات البيانات. في المغناطيس الحديدي مثل مغناطيس الثلاجة، تشير المغناطيسات الذرية كلها في الاتجاه نفسه، ما ينتج مجالًا مغناطيسيًا يتسرب ويثير تشويشًا في المكونات المجاورة.
أما المغناطيس المضاد العادي (AF)، فتشير فيه المغناطيسات الذرية المتجاورة في اتجاهات متعاكسة وتلغي بعضها بعضًا، لكنه لا يستطيع أيضًا التمييز بين الإلكترونات ذات اللف المغزلي العلوي والسفلي، ما يجعله عديم الفائدة في قراءة البيانات وكتابتها.
تقع المواد المعوّضة وفق نموذج Luttinger بين هذين الطرفين. فالذرات ذات اللف العلوي والسفلي تتلاشى مغناطيسيًا، لكنها توجد في بيئتين كيميائيتين مختلفتين، لذا يمكن فصل لفّاتها بالطاقة. وهذا يمنح «نافذة لف مغزلي»: شريحة من الطاقة تكون فيها كل حالة إلكترونية متاحة باللف نفسه. وكلما اتسعت هذه النافذة مقارنة بالاهتزاز الحراري عند درجة حرارة الغرفة (نحو 26 ميلي إلكترون فولت)، صمد الفرز أفضل.
مشكلة تصنيع المركّب الجديد
أجرى الوكلاء محاكاات نظرية الكثافة الوظيفية على مستويين من التقريب: مستوى أسرع (PBE+U) ومستوى أبطأ لكنه عادة أدق (HSE06). وفجوات النطاق ونوافذ اللف المغزلي المذكورة مستمدة من تشغيلات HSE06 الأكثر دقة.
لكن الأكسيد المصمم حديثًا يعاني مشكلة: يحتاج إلى ذرات منجنيز وحديد تنتظم في نمط رقعة شطرنجي مثالي. وعندما حاكى الوكلاء طريقة ترتيب الذرات عند درجات حرارة مختلفة، تفككت رقعة الشطرنج إلى خليط عشوائي عند نحو 950 كلفن. وبما أن إنتاج هذا النوع من الأكسيد يتطلب عادة من 900 إلى 1300 درجة مئوية، وأن الذرات بالكاد تتحرك في درجات الحرارة الأدنى، فمن المرجح أن يُنتج التصنيع القياسي بلورة مشوّشة، والبلورة المشوّشة تفقد فرز اللف المغزلي.
