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Pesquisa magnética revolucionária: radiação Terahertz para novas tecnologias de armazenamento!
Cientistas da Universidade TU Dortmund estão pesquisando a leitura ultrarrápida de estruturas magnéticas usando pulsos de terahertz.
Pesquisa magnética revolucionária: radiação Terahertz para novas tecnologias de armazenamento!
Uma equipe internacional de pesquisadores fez recentemente progressos significativos no uso da luz para analisar e potencialmente manipular estruturas magnéticas. Os cientistas de Dortmund, Dresden e do Instituto Max Planck para a Estrutura e Dinâmica da Matéria (MPSD) apresentam abordagens promissoras para ler e potencialmente escrever estados magnéticos em amostras de materiais. Universidade Técnica de Dortmund relata que os dados são acessados atualmente a velocidades de apenas algumas centenas de megabytes por segundo. Os métodos recentemente desenvolvidos poderiam encurtar esse processo para alguns nanossegundos.
A publicação atual utilizou pulsos terahertz extremamente curtos e intensos que foram gerados no HZDR pela fonte de radiação “ELBE”. Esses pulsos não são apenas capazes de analisar a magnetização de amostras de materiais extremamente finos, mas também abrem novas maneiras de manipular estruturas magnéticas em picossegundos. Sergey Kovalev da TU Dortmund e Dr. Ruslan Salikhov da HZDR conduziram os experimentos. Eles analisaram como os pulsos terahertz criam interações magnéticas que são importantes para o processamento de dados.
Novas possibilidades em armazenamento e processamento de dados
Os desenvolvimentos na área de materiais antiferromagnéticos, caracterizados por seus arranjos de spin alternados, são particularmente interessantes. Um avanço foi alcançado recentemente pela equipe do MPSD em colaboração com o MIT. Os cientistas conseguiram criar um estado magnético novo e duradouro em um material antiferromagnético usando um laser terahertz. Essas descobertas podem ser inovadoras no desenvolvimento de chips de memória robustos. Alto MPSD Foi utilizado o material FePS3, que atinge sua fase antiferromagnética em torno de 118 Kelvin (-115 °C).
Um pulso de terahertz poderia mover os spins dos átomos para uma nova posição, induzindo a magnetização líquida. Essa condição durou alguns milissegundos, o que é uma extensão significativa em comparação com experimentos anteriores. Este método pode abrir novas maneiras de controlar especificamente as propriedades magnéticas.
Desafios e perspectivas tecnológicas
Um conceito central nesta pesquisa é a interação entre spins e fônons, que atuam como “cola” e transmitem comandos para a magnetização. Durante tal processo, as distâncias atômicas são moduladas, resultando em uma mudança nas propriedades magnéticas. Scinexx enfatiza que esta pesquisa ainda é considerada pesquisa básica porque o desafio é desenvolver métodos confiáveis para alternar entre diferentes estados magnéticos.
Essas novas tecnologias também exigem fontes mais compactas para pulsos curtos de terahertz e sensores poderosos para análise. As descobertas dos pesquisadores poderão, a longo prazo, revolucionar a forma como os dados são armazenados e processados, tornando possível não apenas ler, mas também escrever dados armazenados magneticamente usando radiação terahertz.