Revoluční magnetický výzkum: Terahertzové záření pro nové technologie ukládání!

Revoluční magnetický výzkum: Terahertzové záření pro nové technologie ukládání!

Mezinárodní tým výzkumníků nedávno dosáhl významného pokroku v používání světla k analýze a potenciální manipulaci s magnetickými strukturami. Vědci z Dortmundu, Drážďan a Institutu Maxe Plancka pro strukturu a dynamiku hmoty (MPSD) představují slibné přístupy k efektivnímu čtení a potenciálnímu zápisu magnetických stavů ve vzorcích materiálu. TU Dortmund hlásí, že k datům je v současné době přistupováno rychlostí pouhých několika stovek megabajtů za sekundu. Nově vyvinuté metody by mohly tento proces zkrátit na několik nanosekund.

Aktuální publikace používala extrémně krátké a intenzivní terahertzové pulsy, které byly generovány v HZDR zdrojem záření „ELBE“. Tyto pulsy jsou nejen schopny analyzovat magnetizaci extrémně tenkých vzorků materiálu, ale také otevírají nové způsoby manipulace s magnetickými strukturami během pikosekund. Dr. Sergey Kovalev z TU Dortmund a Dr. Ruslan Salikhov z HZDR vedli experimenty. Analyzovali, jak terahertzové pulsy vytvářejí magnetické interakce, které jsou důležité pro zpracování dat.

Nové možnosti v ukládání a zpracování dat

Zvláště vzrušující je vývoj v oblasti antiferomagnetických materiálů, které jsou charakteristické svým střídavým uspořádáním rotace. Tým MPSD ve spolupráci s MIT nedávno dosáhl průlomu. Vědcům se pomocí terahertzového laseru podařilo vytvořit nový, dlouhotrvající magnetický stav v antiferomagnetickém materiálu. Tato zjištění by se mohla ukázat jako průlomová ve vývoji robustních paměťových čipů. Hlasitý MPSD Byl použit materiál FePS3, který dosahuje své antiferomagnetické fáze při teplotě kolem 118 Kelvinů (-115 °C).

Terahertzový puls by mohl posunout rotace atomů do nové polohy, což by vyvolalo síťovou magnetizaci. Tento stav trval několik milisekund, což je výrazné prodloužení oproti předchozím experimentům. Tato metoda by mohla otevřít nové způsoby, jak specificky ovládat magnetické vlastnosti.

Technologické výzvy a perspektivy

Ústředním konceptem tohoto výzkumu je interakce mezi spiny a fonony, které fungují jako „lepidlo“ a přenášejí příkazy do magnetizace. Během takového procesu dochází k modulaci atomových vzdáleností, což má za následek změnu magnetických vlastností. Scinexx zdůrazňuje, že tento výzkum je stále považován za základní výzkum, protože výzvou je vyvinout spolehlivé metody pro přepínání mezi různými magnetickými stavy.

Tyto nové technologie také vyžadují kompaktnější zdroje pro krátké terahertzové pulsy a výkonné senzory pro analýzu. Zjištění výzkumníků by mohla z dlouhodobého hlediska způsobit revoluci ve způsobu ukládání a zpracování dat tím, že umožní nejen číst, ale také zapisovat magneticky uložená data pomocí terahertzového záření.