(Fig. 1) En skematisk illustration af den demonstrerede ultrahurtige og energieffektive kobling af ferromagnet drevet af en enkelt femtosekund laserpuls. Laserimpulsen afmagnetiserer det ferrimagnetiske lag og genererer en spinstrøm, som bevæger sig gennem ikke-magneten og til sidst inducerer skift af ferromagneten. Det nederste billede viser et observeret magneto-optisk Kerr-effektmikrograf, der viser omskiftningen af det ferromagnetiske lag. Kredit:Shunsuke Fukami og Stéphane Mangin
De digitale data, der genereres rundt om i verden hvert år, tælles nu i zettabyte, eller billioner af milliarder af bytes – svarende til at levere data for hundreder af millioner af bøger hvert sekund. Mængden af genereret data fortsætter med at vokse. Hvis eksisterende teknologier forblev konstante, alt det nuværende globale elforbrug vil blive brugt til datalagring i 2040.
Forskere ved Université de Lorraine i Frankrig og Tohoku University rapporterede om en innovativ teknologi, der fører til en drastisk reduktion af energi til datalagring.
Den etablerede teknologi anvender en ultrahurtig laserpuls, hvis varighed er så kort som 30 femto sekunder - svarende til 0,00000000000000003 sekunder. Laserimpulsen påføres en heterostruktur bestående af ferrimagnetisk GdFeCo, ikke-magnetiske Cu- og ferromagnetiske Co/Pt-lag.
"Tidligere forskning, udført af en undergruppe af den nuværende forskergruppe, observerede magnetisk skift af det ferromagnetiske lag, efter at det ferrimagnetiske lag var blevet skiftet." Denne gang, forskerne afslørede mekanismen bag dette ejendommelige fænomen og fandt ud af, at en strøm af elektronspin, omtalt som en spinstrøm, ledsagende kobling af ferrimagnetisk GeFeCo spiller en afgørende rolle i at inducere kobling af ferromagnetisk Co/Pt (fig. 1).
Baseret på denne indsigt, de demonstrerede en meget hurtigere og mindre energiforbrugende kobling af ferromagneten. Dette blev drevet af en enkelt laserimpuls uden omskiftning af det ferrimagnetiske lag. "Dette er meget gode nyheder for fremtidige datalagringsapplikationer, da denne teknologi kan give et effektivt skema til at skrive digital information til et magnetisk medium, som i øjeblikket er baseret på en magnetfelt-induceret switching, " siger Shunsuke Fukami, medforfatter til undersøgelsen.