Spintronics:Hurtigere databehandling gennem ultrakorte elektriske impulser

Fysikere ved Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) og Lanzhou University i Kina udviklede et simpelt koncept, der betydeligt kunne forbedre magnetisk-baseret databehandling. Brug af ultrakorte elektriske impulser i terahertz-området, data kan skrives, læst og slettet meget hurtigt. Dette ville gøre databehandling hurtigere, mere kompakt og energieffektiv. Forskerne bekræftede deres teori ved at køre komplekse simuleringer, og resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet NPG Asia materialer .

Magnetisk datalagring er uundværlig for sikker opbevaring af den enorme mængde data, der genereres hver dag, for eksempel gennem sociale netværk. Når først er opbevaret, oplysningerne kan stadig hentes efter mange år. Anvendt afgiftsbaseret datalagring, for eksempel, i mobiltelefoner er meget mere kortvarig, når der ikke er energiforsyning. Traditionelle magnetiske harddiske og komponenter har deres egne ulemper, på grund af de bevægelige mekaniske dele og behovet for magnetiske felter som gør dem mere strømforbrugende og relativt langsomme ved læsning og skrivning af data.

"Vi ledte efter et hurtigt og energieffektivt alternativ, " forklarer professor Jamal Berakdar fra Institut for Fysik ved MLU. Han og hans kolleger fra Lanzhou University kom på en simpel idé. Ved at bruge ultrakorte pulser i terahertz-området, information kunne skrives i magnetiske nano-hvirvler og hentes inden for picosekunder. Teoretisk set dette muliggør milliarder af læse- og skriveoperationer i sekundet uden behov for magnetiske felter. "Med de passende formede impulser kan dataene behandles meget hurtigt til lave energiomkostninger, " siger Berakdar. Det nye koncept er baseret på eksisterende terahertz- og magnetismeteknologier. "Det udnytter fremskridt inden for elektrisk pulsgenerering og nanomagnetisme."

Indtil nu, metoden er testet i computersimuleringer. "I de seneste år er der sket fantastiske fremskridt inden for generering og styring af elektriske impulser, " siger Berakdar. Derfor, det giver mening at udforske nye måder at anvende disse impulser på datalagring. Konceptet præsenteret af forskerne tilbyder et simpelt værktøj til at kontrollere magnetiske nano-hvirvler og kan derfor direkte bruges til nye lagringsteknologier.