Cercetare magnetică revoluționară: radiații Terahertz pentru noile tehnologii de stocare!

Cercetare magnetică revoluționară: radiații Terahertz pentru noile tehnologii de stocare!

O echipă internațională de cercetători a făcut recent progrese semnificative în utilizarea luminii pentru a analiza și eventual a manipula structuri magnetice. Oamenii de știință de la Dortmund, Dresda și Institutul Max Planck pentru Structura și Dinamica Materiei (MPSD) prezintă abordări promițătoare atât pentru a citi în mod eficient, cât și pentru a scrie potențial stări magnetice în mostrele de material. TU Dortmund raportează că datele sunt în prezent accesate la viteze de doar câteva sute de megaocteți pe secundă. Metodele nou dezvoltate ar putea scurta acest proces la câteva nanosecunde.

Publicația actuală a folosit impulsuri de teraherți extrem de scurte și intense care au fost generate la HZDR de sursa de radiație „ELBE”. Aceste impulsuri nu numai că sunt capabile să analizeze magnetizarea probelor de material extrem de subțiri, dar deschid și noi modalități de manipulare a structurilor magnetice în picosecunde. Dr. Sergey Kovalev de la TU Dortmund și dr. Ruslan Salikhov de la HZDR au condus experimentele. Ei au analizat modul în care impulsurile de teraherți creează interacțiuni magnetice care sunt importante pentru procesarea datelor.

Noi posibilități în stocarea și prelucrarea datelor

Evoluțiile în domeniul materialelor antiferomagnetice, care se caracterizează prin aranjamentele lor alternante de spin, sunt deosebit de interesante. Un progres a fost realizat recent de echipa MPSD în colaborare cu MIT. Oamenii de știință au reușit să creeze o stare magnetică nouă, de lungă durată, într-un material antiferomagnetic, folosind un laser terahertzi. Aceste descoperiri s-ar putea dovedi a fi inovatoare în dezvoltarea de cipuri de memorie robuste. Tare MPSD A fost folosit materialul FePS3, care atinge faza sa antiferomagnetică la aproximativ 118 Kelvin (-115 °C).

Un impuls de teraherți ar putea muta rotațiile atomilor într-o nouă poziție, inducând magnetizarea netă. Această condiție a durat câteva milisecunde, ceea ce este o extensie semnificativă în comparație cu experimentele anterioare. Această metodă ar putea deschide noi căi de a controla în mod specific proprietățile magnetice.

Provocări și perspective tehnologice

Un concept central în această cercetare este interacțiunea dintre spin și fononi, care acționează ca „clei” și transmit comenzi către magnetizare. În timpul unui astfel de proces, distanțele atomice sunt modulate, rezultând o modificare a proprietăților magnetice. Scinexx subliniază că această cercetare este în continuare considerată cercetare de bază, deoarece provocarea este de a dezvolta metode fiabile de comutare între diferite stări magnetice.

Aceste noi tehnologii necesită, de asemenea, surse mai compacte pentru impulsuri scurte de teraherți și senzori puternici pentru analiză. Descoperirile cercetătorilor ar putea, pe termen lung, să revoluționeze modul în care datele sunt stocate și procesate, făcând posibilă nu numai citirea, ci și scrierea datelor stocate magnetic folosind radiația terahertzi.