Antiferromagneettinen optinen kirjoittaminen

Antiferromagneetit, joiden mikroskooppiset magneettiset momentit vaihtuvat avaruudessa, herättävät merkittävää huomiota seuraavan sukupolven magneettisten rakenteiden materiaaleina.

Japanilais-saksalaisen kansainvälisen yhteistutkimusryhmän jäsenet osoittivat onnistuneesti magneettisen informaation optisen kirjoittamisen antiferromagneettiin femtosekuntisten laserpulssien avulla.

Tämä uusi informaation kirjoitusperiaate edustaa läpimurtoa magneettien optisessa ohjauksessa ja voi luoda pohjan seuraavan sukupolven magneto-optisten muistien ja täysin optisten verkkojen toteuttamiselle.

Tämän tutkimuksen saavutukset osoittavat uuden periaatteen ohjaamaan antiferromagneettia käyttämällä vain valon etenemissuuntaa ilman sähkövirtojen tai magneettikenttien tarvetta. Samalla se esittelee uudenlaisen ohjausperiaatteen valon ja aineen vuorovaikutuksissa ja paljastaa, että valon liikemäärä – johon on aiemmin kiinnitetty hyvin vähän huomiota – voi toimia uutena työkaluna materiaalien manipulointiin.

Tulevaisuudessa tämä voi johtaa vähän energiaa kuluttavaan ja nopeaan tietotekniikkaan uutena tallennustekniikkana, joka koodaa optisen viestinnän kautta lähetetyn informaation suoraan magneettiseksi informaatioksi.

Tämän tutkimuksen suurin uutuus on se, että se mahdollistaa antiferromagneettien tilan ohjauksen – mikä oli aiemmin vaikeaa – hyödyntämällä valon etenemissuuntaa, vapausastetta, jota on tähän mennessä harvoin hyödynnetty.

Vaikka perinteinen magneto-optinen ohjaus vaati valon polarisaatiota tai ulkoisia magneettikenttiä, tämä menetelmä mahdollistaa informaation kirjoittamisen pelkästään valon kulkusuunnan mukaan, mikä toteuttaa pohjimmiltaan erittäin yksinkertaisen magneto-optisen tallennusjärjestelmän.

Koska toiminta on osoitettu tietoliikenteen aallonpituusalueella, tämän lähestymistavan odotetaan laajenevan uudeksi tietotekniikaksi, joka yhdistyy suoraan olemassa olevaan optiseen tietoliikenneinfrastruktuuriin ja mahdollistaa käyttäjien "kirjoittaa valolla ja säilyttää magnetismilla".

Lisäksi, koska antiferromagneetit osoittavat erinomaisia vasteaikoja, niillä on potentiaalia mahdollistaa erittäin nopeat toiminnot ja tiheän integroinnin, jotka eivät tällä hetkellä ole saavutettavissa olemassa olevilla elektronisilla laitteilla.

Aiheesta aiemmin:

Valo paljastaa magnetismia ei-magneettisissa metalleissa

Sisäistä laskentaa optisessa muistissa

Valoa magneetin sisään