Røntgenlaser udforsker, hvordan man skriver data med lys

Forskere ved DESY i Tyskland har brugt lys fra en røntgenlaser til at udforske, hvordan man skriver data med lys og dermed overvinde flaskehalse i dataoverførsel og lagring.

At skrive elektroniske data til materialer ved hjælp af ultrakorte røntgenimpulser er lovende, fordi det kan bane vejen for den fremtidige udvikling af ultrahurtig og kompakt hukommelseslagring eller ultrahurtige informationsbehandlingsteknologier baseret på lys. Røntgenbilleder af magnetiske domænetilstande er også ekstremt vanskelige og kræver enorme, dyre enheder - denne nye applikation kan overvinde nogle af udfordringerne.

Forskerne skrev deres data (et 'X' og et 'F') i nikkeloxid tynde film ved hjælp af to impulser fra den kraftige fri-elektron laser FLASH:en impuls udløste en ændring af den magnetiske orden på den mikroskopiske skala; en forsinket anden puls afbildede de magnetiske mønstre og gjorde dem således "synlige".

Det er et bevis på princippet,” siger hovedforsker Thomas Gahl fra afdelingen for kohærent røntgenbilleddannelse ved DESY’s Center for Free-Electron Laser Science CFEL. Med sådanne lysinducerede alle-optiske hukommelsesskrivemetoder i solid-state materialer kunne lagerenheder, der bruger optiske impulser i stedet for konventionelle elektroniske enheder, fungere 100 til 1000 gange hurtigere og give adgangstider op til en million gange hurtigere. Han indrømmer dog, at der stadig er flere udfordringer som at kontrollere dataudlæsningen, før den måske flytter ud af laboratoriet. Gahl er optimistisk:"Et betydeligt antal forskergrupper verden over har allerede startet bestræbelser på at udnytte optisk skrift," tilføjer han. "For os på CFEL var dette ikke kun interessant med hensyn til fundamental forskning i magnetisk materialefysik; disse indsigter bidrager lige så godt til at forstå materielle processer bag optisk adresseret hukommelsesskrivning, der i øjeblikket er kernen i forskningsaktivitet rundt om i verden som et skridt mod fremtidige computerapplikationer.