Ricerca magnetica rivoluzionaria: radiazione Terahertz per nuove tecnologie di archiviazione!

Ricerca magnetica rivoluzionaria: radiazione Terahertz per nuove tecnologie di archiviazione!

Un team internazionale di ricercatori ha recentemente compiuto progressi significativi nell’uso della luce per analizzare e potenzialmente manipolare le strutture magnetiche. Gli scienziati di Dortmund, Dresda e dell’Istituto Max Planck per la struttura e la dinamica della materia (MPSD) presentano approcci promettenti per leggere in modo efficace e potenzialmente scrivere stati magnetici in campioni di materiali. TU Dortmund riferisce che attualmente l'accesso ai dati avviene a velocità di poche centinaia di megabyte al secondo. I metodi appena sviluppati potrebbero abbreviare questo processo a pochi nanosecondi.

L’attuale pubblicazione ha utilizzato impulsi terahertz estremamente brevi e intensi che sono stati generati nell’HZDR dalla sorgente di radiazioni “ELBE”. Questi impulsi non solo sono in grado di analizzare la magnetizzazione di campioni di materiale estremamente sottili, ma aprono anche nuovi modi per manipolare le strutture magnetiche in pochi picosecondi. Il Dr. Sergey Kovalev della TU Dortmund e il Dr. Ruslan Salikhov della HZDR hanno condotto gli esperimenti. Hanno analizzato il modo in cui gli impulsi terahertz creano interazioni magnetiche importanti per l'elaborazione dei dati.

Nuove possibilità nell'archiviazione e nell'elaborazione dei dati

Particolarmente entusiasmanti sono gli sviluppi nel campo dei materiali antiferromagnetici, caratterizzati dalla loro disposizione di spin alternati. Una svolta è stata recentemente raggiunta dal team MPSD in collaborazione con il MIT. Gli scienziati sono stati in grado di creare un nuovo stato magnetico di lunga durata in un materiale antiferromagnetico utilizzando un laser terahertz. Questi risultati potrebbero rivelarsi rivoluzionari nello sviluppo di robusti chip di memoria. Forte MPSD È stato utilizzato il materiale FePS3, che raggiunge la sua fase antiferromagnetica a circa 118 Kelvin (-115 °C).

Un impulso terahertz potrebbe spostare gli spin degli atomi in una nuova posizione, inducendo una magnetizzazione netta. Questa condizione è durata pochi millisecondi, un prolungamento significativo rispetto agli esperimenti precedenti. Questo metodo potrebbe aprire nuovi modi per controllare in modo specifico le proprietà magnetiche.

Sfide e prospettive tecnologiche

Un concetto centrale in questa ricerca è l’interazione tra spin e fononi, che fungono da “collante” e trasmettono comandi alla magnetizzazione. Durante tale processo, le distanze atomiche vengono modulate, determinando un cambiamento nelle proprietà magnetiche. Scinexx sottolinea che questa ricerca è ancora considerata ricerca di base perché la sfida è sviluppare metodi affidabili per il passaggio tra diversi stati magnetici.

Queste nuove tecnologie richiedono anche sorgenti più compatte per impulsi brevi terahertz e potenti sensori per l’analisi. Le scoperte dei ricercatori potrebbero, a lungo termine, rivoluzionare il modo in cui i dati vengono archiviati ed elaborati, rendendo possibile non solo leggere ma anche scrivere dati memorizzati magneticamente utilizzando la radiazione terahertz.