Valolla ohjattavaa magneettisuutta

EPFL:n (École polytechnique fédérale de Lausanne) tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen perovskiittimateriaalin, jonka ainutlaatuisia ominaisuuksia voidaan käyttää rakennettaessa seuraavan sukupolven kiintolevyjä.

Uudessa perovskiittimateriaalissa magneettinen järjestys voidaan muuttaa nopeasti häiritsemättä sitä lämmityksellä. Tutkimussaavutus esittelee itse asiassa ensimmäisen magneettisen valojohteen.

Magnetismi syntyy materiaalissa paikallisten ja liikkuvien elektronien vuorovaikutuksista; tavallaan se on seurausta erilaisista elektronien liikkeiden välisestä kilpailusta. Normaalisti magnetismia ei voi peruuttaa materiaalin elektronirakennetta muuttamatta.

Uudenlaisessa kiderakenteessa yhdistyvät hyvin järjestyneet magneettiset momentit ja valojohteet joissa valo luo korkean tiheyden vapaasti liikkuvia elektroneja.

Nämä kaksi yhdistelmän ominaisuutta tuottavat kokonaan uuden ilmiön: magnetoinnin "sulamisen" valoelektroneilla, jotka emittoituvat materiaalista kun valo osuu siihen.

Uudessa perovskiittimateriaalissa, yksinkertainen punainen ledi riittää "sulattamaan" materiaalin magneettisen järjestyksen ja tuottamaan suuren liikkuvien elektronien tiheyden, jotka ovat vapaasti ja jatkuvasti viritettävissä muuttamalla valon intensiteettiä. Magneettisuuden vaihto on myös erittäin nopea.

Saavutukset ovat vielä kokeellisia mutta ominaisuudet tarkoittavat, että uutta materiaalia voidaan käyttää rakentamaan seuraavan sukupolven tallennusmuistijärjestelmiä, joissa on suurempi kapasiteetti ja vähäinen energiatarve.