Rewolucyjne badania magnetyczne: promieniowanie terahercowe dla nowych technologii magazynowania!

Rewolucyjne badania magnetyczne: promieniowanie terahercowe dla nowych technologii magazynowania!

Międzynarodowy zespół badaczy poczynił ostatnio znaczne postępy w wykorzystaniu światła do analizy struktur magnetycznych i potencjalnego manipulowania nimi. Naukowcy z Dortmundu, Drezna oraz Instytutu Struktury i Dynamiki Materii Maxa Plancka (MPSD) prezentują obiecujące podejścia do skutecznego odczytu i potencjalnego zapisu stanów magnetycznych w próbkach materiałów. TU Dortmund podaje, że dostęp do danych jest obecnie możliwy z szybkością zaledwie kilkuset megabajtów na sekundę. Nowo opracowane metody mogłyby skrócić ten proces do kilku nanosekund.

W obecnej publikacji wykorzystano niezwykle krótkie i intensywne impulsy terahercowe, które zostały wygenerowane w HZDR przez źródło promieniowania „ELBE”. Impulsy te umożliwiają nie tylko analizę namagnesowania niezwykle cienkich próbek materiałów, ale także otwierają nowe sposoby manipulowania strukturami magnetycznymi w ciągu pikosekund. Eksperymentami kierowali dr Sergey Kovalev z TU Dortmund i dr Ruslan Salikhov z HZDR. Przeanalizowali, w jaki sposób impulsy terahercowe tworzą interakcje magnetyczne ważne dla przetwarzania danych.

Nowe możliwości przechowywania i przetwarzania danych

Szczególnie ekscytujący jest rozwój w dziedzinie materiałów antyferromagnetycznych, które charakteryzują się naprzemiennym układem spinów. Zespół MPSD we współpracy z MIT dokonał niedawno przełomu. Naukowcom udało się wytworzyć nowy, długotrwały stan magnetyczny w materiale antyferromagnetycznym za pomocą lasera terahercowego. Odkrycia te mogą okazać się przełomowe w rozwoju solidnych układów pamięci. Głośny MPSD Zastosowano materiał FePS3, który fazę antyferromagnetyczną osiąga w temperaturze około 118 kelwinów (-115°C).

Impuls terahercowy mógłby przesunąć spiny atomów do nowej pozycji, wywołując namagnesowanie sieci. Stan ten trwał kilka milisekund, co stanowi znaczne wydłużenie w porównaniu z poprzednimi eksperymentami. Metoda ta może otworzyć nowe sposoby kontrolowania właściwości magnetycznych.

Wyzwania i perspektywy technologiczne

Główną koncepcją w tych badaniach jest interakcja między spinami i fononami, które działają jak „klej” i przekazują polecenia do namagnesowania. Podczas takiego procesu odległości atomowe ulegają modulacji, co powoduje zmianę właściwości magnetycznych. Scinex podkreśla, że ​​badania te nadal uznawane są za badania podstawowe, ponieważ wyzwaniem jest opracowanie niezawodnych metod przełączania pomiędzy różnymi stanami magnetycznymi.

Te nowe technologie wymagają również bardziej kompaktowych źródeł krótkich impulsów terahercowych i wydajnych czujników do analizy. Odkrycia badaczy mogą w dłuższej perspektywie zrewolucjonizować sposób przechowywania i przetwarzania danych, umożliwiając nie tylko odczytywanie, ale także zapisywanie danych przechowywanych magnetycznie przy użyciu promieniowania terahercowego.