革命性的磁研究：用于新存储技术的太赫兹辐射！

革命性的磁研究：用于新存储技术的太赫兹辐射！

一个国际研究小组最近在利用光分析和操纵磁性结构方面取得了重大进展。来自多特蒙德、德累斯顿和马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所 (MPSD) 的科学家们提出了有效读取和潜在写入材料样本中磁性状态的有前途的方法。 多特蒙德工业大学 报告称目前数据访问速度仅为每秒几百兆字节。新开发的方法可以将这个过程缩短到几纳秒。

目前的出版物使用了由“ELBE”辐射源在 HZDR 处产生的极短且强烈的太赫兹脉冲。这些脉冲不仅能够分析极薄材料样品的磁化强度，而且还开辟了在皮秒内操纵磁性结构的新方法。多特蒙德工业大学的 Sergey Kovalev 博士和 HZDR 的 Ruslan Salikhov 博士领导了这项实验。他们分析了太赫兹脉冲如何产生对数据处理很重要的磁相互作用。

数据存储和处理的新可能性

以交替自旋排列为特征的反铁磁材料领域的发展尤其令人兴奋。 MPSD 团队最近与麻省理工学院合作取得了突破。科学家们能够使用太赫兹激光在反铁磁材料中创造出一种新的、持久的磁性状态。这些发现可能被证明在强大的存储芯片的开发中具有开创性。大声 MPSD 使用的材料为 FePS3，它在 118 开尔文 (-115 °C) 左右达到反铁磁相。

太赫兹脉冲可以将原子的自旋移动到新的位置，从而引起净磁化。这种情况持续了几毫秒，与之前的实验相比，这是一个显着的延长。这种方法可以开辟专门控制磁性的新方法。

技术挑战和前景

这项研究的一个核心概念是自旋和声子之间的相互作用，它们充当“粘合剂”并将命令传递给磁化。在这个过程中，原子距离被调制，导致磁性发生变化。 斯奈克斯 强调这项研究仍被视为基础研究，因为挑战在于开发在不同磁状态之间切换的可靠方法。

这些新技术还需要更紧凑的太赫兹短脉冲源和强大的分析传感器。从长远来看，研究人员的发现可能会彻底改变数据存储和处理的方式，不仅可以读取，还可以使用太赫兹辐射写入磁性存储的数据。