Il-ħajja moderna ddur madwar id-dejta, li jfisser li għandna bżonn modi ġodda, veloċi u li jiffrankaw l-enerġija biex taqra u tikteb data fuq apparat ta 'ħażna. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-iswiċċjar ottiku kollu tal-materjal manjetiku (AOS), il-metodu ottiku li tuża impulsi tal-lejżer minflok kalamiti biex tikteb dejta rċeviet attenzjoni konsiderevoli fl-aħħar għaxar snin. Għalkemm mgħaġġla u effiċjenti fl-enerġija, it-teknoloġija AOS għandha problemi bl-eżattezza. Riċerkaturi fl-Università tat-Teknoloġija ta 'Eindhoven fl-Olanda ivvintaw metodu ġdid li juża materjali ferromanjetiċi bħala referenza biex jikteb id-dejta b'mod preċiż fis-saff tal-kobalt-gadolinium (Co / Gd) b'pulsi tal-lejżer. Ir-riċerka tagħhom ġiet ippubblikata fin-Nature Communications.
Materjali manjetiċi fil-hard drives u apparat ieħor jaħżnu data fil-forma ta ’bits tal-kompjuter. Tradizzjonalment, id-dejta tinqara u tinkiteb fuq il-hard disk billi timxi kalamita żgħira fuq il-materjal. Madankollu, hekk kif id-domanda għall-produzzjoni, il-konsum, l-aċċess u l-ħażna tad-dejta tkompli tiżdied, hemm talba konsiderevoli għal metodi aktar effiċjenti u aktar effiċjenti fl-enerġija għall-aċċess, il-ħażna u r-reġistrazzjoni tad-dejta.
L-iswiċċjar ottiku kollu (AOS) ta 'materjali manjetiċi huwa metodu promettenti f'termini ta' veloċità u effiċjenza fl-enerġija. Is-swiċċ ottiku kollu juża pulses tal-lejżer femtosekondi biex ibiddel id-direzzjoni tal-ispin manjetiku fuq l-iskala tal-picosecond. Żewġ mekkaniżmi jistgħu jintużaw biex tikteb id-data: swiċċijiet multi-polz u swiċċ wieħed toggle. Fi swiċċ b'ħafna impulsi, id-direzzjoni finali tal-ispin hija determinista, li jfisser li tista 'tkun determinata minn qabel bil-polarizzazzjoni tad-dawl. Madankollu, dan il-mekkaniżmu ġeneralment jirrikjedi lasers multipli, li jnaqqas il-veloċità u l-effiċjenza tal-kitba.
Min-naħa l-oħra, il-veloċità tal-kitba b'pulzju wieħed se tkun ħafna aktar mgħaġġla, iżda r-riċerka fuq l-iswiċċ kollu ottiku tal-polz uniku turi li l-iswiċċ ta 'polz wieħed huwa proċess li jiżżerżaq. Dan ifisser li biex tbiddel l-istat ta 'bit manjetiku speċifiku jeħtieġ għarfien minn qabel tal-bit. Fi kliem ieħor, l-istat tal-BIT għandu jinqara qabel ma jkun jista 'jiġi mibdul fuq il-ieħor, li jintroduċi fażi ta' qari għall-proċess ta 'kitba, u b'hekk tillimita l-veloċità.
Metodu aħjar huwa l-metodu ta 'bdil kollu ottiku b'impuls deterministiku, fejn id-direzzjoni finali tal-bit tiddependi biss fuq il-proċess użat biex tissettja u tirrisettja l-bit. Fil-preżent, ir-riċerkaturi fil-Grupp tan-Nanostruttura tad-Dipartiment tal-Fiżika Applikata ta 'l-Università tat-Teknoloġija ta' Eindhoven żviluppaw metodu ġdid biex jiksbu kitba determinista b'puls wieħed f'materjali ta 'ħażna manjetika, u jagħmlu l-proċess tal-kitba aktar preċiż.
Sors tal-istampa: Eindhoven University of Technology
Fl-esperiment tagħhom, riċerkaturi mill-Università tat-Teknoloġija ta 'Eindhoven iddisinjaw sistema ta' kitba li tikkonsisti fi tliet saffi - saff ta 'referenza ferromanjetika magħmul minn kobalt u nikil, li jgħin jew jipprevjeni s-saff ħieles fis-saff ħieles. Swiċċ li jdur, saff spazjatur tar-ram konduttiv (Cu) jew saff vojt, u saff ħieles mingħajr Co / Gd li jinxtegħel. Il-ħxuna tas-saff kompost huwa inqas minn 15 nm.
Ladarba eċċitati bil-lejżer femtosekonda, is-saff ta 'referenza huwa demagnetized f'inqas minn 1 picosecond. Uħud mill-momentum angolari mitluf assoċjat mal-ispin fis-saff ta 'referenza huwa mbagħad mibdul f'kurrent ta' spin li jinġarr mill-elettroni. L-ispins fil-kurrent huma fl-istess direzzjoni bħall-ispins fis-saff ta 'referenza.
Dan il-kurrent ta 'spin imbagħad jiċċaqlaq mis-saff ta' referenza permezz tas-saff tal-ispazjar tar-ram (il-vleġġa bajda fil-figura) għas-saff ħieles, fejn jista 'jgħin jew jipprevjeni l-iswiċċ tal-iswiċċ fis-saff ħieles. Dan jiddependi mid-direzzjoni ta 'spin relattiva tas-saff ta' referenza u s-saff ħieles.
Il-bidla fl-enerġija tal-laser se tikkawża żewġ stati. L-ewwel, 'il fuq mil-limitu, id-direzzjoni finali ta' spin fis-saff ħieles hija ddeterminata kompletament mis-saff ta 'referenza; it-tieni, 'l fuq minn limitu ogħla, hija osservata l-iswiċċ. Ir-riċerkaturi wrew li dawn iż-żewġ mekkaniżmi jistgħu jintużaw biex jiktbu b'mod preċiż l-istat spin tas-saff ħieles mingħajr ma jikkunsidraw l-istat inizjali tiegħu matul il-proċess tal-kitba. Din l-iskoperta tipprovdi żvilupp importanti għall-espansjoni futura tagħna ta 'apparat għall-ħażna tad-data.