Magnetisk understruktur leder vejen til superhurtig og præcis datalagring

Med en overraskende opdagelse, et internationalt hold af forskere fra Radboud Universitet, Schweiz og Japan demonstrerer gennemførligheden af ​​selektiv magnetiseringsskift inde i en mikrostruktur ved hjælp af laserlys. Deres resultater åbner muligheder for informationslagringsmedier med meget høj tæthed.

Efterspørgslen efter den stadigt stigende hastighed og tæthed af informationslagring har udløst en intens søgen efter måder at kontrollere den magnetiske tilstand af små magneter, som også bruges i computerharddiske. Formålet er at forbedre magnetisk optagelseshastighed og rumlig opløsning, forskerne forsøgte at skifte magnetisering i mikrostrukturer ved at bruge en femtosekund - en milliontedel af en milliardtedel af en anden - laserpuls. Dette førte til en uventet opdagelse...

'Batman' viser vejen

Da størrelsen af ​​den magnetiske mikrostruktur stadig var ret stor, i størrelsesordenen fem tusindedele af en millimeter, laserlyset skiftede ikke strukturen homogent, men dannede et 'batman'-lignende mønster (se figur 1). Dette mønster viste træk, der var mindre end lysets bølgelængde, viser, at lys-stof-interaktion i høj grad afhænger af interferens fra hændelsen og de reflekterede lysbølger. Dermed, skiftemønsteret kan styres af strukturdesign. Ved hjælp af beregningsmetoder bekræftede forfatterne denne hypotese og afslørede gennemførligheden af ​​magnetisk omskiftning i nanoskala selv for en ufokuseret laserpuls.

Nye muligheder for datalagring

Styring af skiftemønsteret, som i dette særlige tilfælde havde en ironisk 'batman'-lignende form, åbner nye muligheder for datalagring med meget høj tæthed, for eksempel ved at optage flere informationsbits i en enkelt magnetisk struktur.

Prof. Theo Rasing fra Radboud Universitet siger:'Siden vores gruppe i Nijmegen opdagede, at femtosekund laserimpulser er i stand til at vende magnetisering, vi begyndte at arbejde på, hvordan man minimerer størrelsen af ​​det skiftede domæne. Du kan i princippet følge to tilgange:Gør strukturerne mindre eller fokuser lyset til en mindre plet. Ved at strukturere materialerne opdagede vi faktisk, at du kan opnå sub-bølgelængdeskift selv på meget større strukturer. Ved at styre laserpulsen, dette kan gøres på en kontrolleret måde. Evnen til at detektere magnetiske ændringer med en opløsning på under 100 nm var afgørende for hele projektet. Vores samarbejder gennem EU-netværk med de vigtigste synkrotroner i Europa spillede derfor en afgørende rolle for projektets succes.'