Revolutsiooniline magnetuuring: terahertskiirgus uute salvestustehnoloogiate jaoks!

Revolutsiooniline magnetuuring: terahertskiirgus uute salvestustehnoloogiate jaoks!

Rahvusvaheline teadlaste meeskond on hiljuti teinud märkimisväärseid edusamme valguse kasutamisel magnetstruktuuride analüüsimiseks ja potentsiaalseks manipuleerimiseks. Dortmundi, Dresdeni ja Max Plancki Mateeria Struktuuri ja Dünaamika Instituudi (MPSD) teadlased pakuvad paljutõotavaid lähenemisviise nii materjaliproovide magnetiliste olekute tõhusaks lugemiseks kui ka potentsiaalseks kirjutamiseks. TLÜ Dortmund teatab, et andmetele pääseb praegu ligi kiirusega vaid mõnisada megabaiti sekundis. Äsja väljatöötatud meetodid võivad lühendada seda protsessi mõne nanosekundini.

Praeguses väljaandes kasutati äärmiselt lühikesi ja intensiivseid terahertsiimpulsse, mis genereeriti HZDR-is ELBE kiirgusallika poolt. Need impulsid ei suuda mitte ainult analüüsida üliõhukeste materjaliproovide magnetiseerimist, vaid avavad ka uusi viise magnetiliste struktuuridega manipuleerimiseks pikosekundite jooksul. Eksperimente juhtisid dr Sergey Kovalev Dortmundi TLÜ-st ja dr Ruslan Salikhov HZDR-ist. Nad analüüsisid, kuidas terahertsiimpulssid tekitavad andmetöötluseks olulisi magnetilisi interaktsioone.

Uued võimalused andmete salvestamisel ja töötlemisel

Eriti põnevad on arengud antiferromagnetiliste materjalide vallas, mida iseloomustab nende vahelduv pöörlemiskorraldus. Hiljuti saavutas MPSD meeskond koostöös MIT-iga läbimurde. Teadlased suutsid terahertslaseriga luua antiferromagnetilises materjalis uue, kauakestva magnetilise oleku. Need leiud võivad osutuda murranguliseks tugevate mälukiipide väljatöötamisel. Valju MPSD Kasutati materjali FePS3, mis saavutab oma antiferromagnetilise faasi umbes 118 kelvini (-115 °C) juures.

Terahertsiimpulss võib viia aatomite spinnid uude asendisse, kutsudes esile netomagnetiseerimise. See seisund kestis paar millisekundit, mis on varasemate katsetega võrreldes märkimisväärne pikendus. See meetod võib avada uusi võimalusi magnetiliste omaduste spetsiifiliseks kontrollimiseks.

Tehnoloogilised väljakutsed ja perspektiivid

Selle uurimistöö keskne kontseptsioon on spinnide ja fononite vaheline interaktsioon, mis toimivad liimina ja edastavad käske magnetiseerimisele. Sellise protsessi käigus aatomite kaugused moduleeritakse, mille tulemusena muutuvad magnetilised omadused. Scinexx rõhutab, et seda uurimistööd peetakse endiselt alusuuringuks, kuna väljakutseks on töötada välja usaldusväärsed meetodid erinevate magnetseisundite vahel ümberlülitamiseks.

Need uued tehnoloogiad nõuavad ka kompaktsemaid allikaid lühikeste terahertsiimpulsside jaoks ja võimsaid andureid analüüsiks. Teadlaste leiud võivad pikemas perspektiivis muuta andmete salvestamise ja töötlemise viisi, võimaldades mitte ainult lugeda, vaid ka kirjutada magnetiliselt salvestatud andmeid kasutades terahertskiirgust.