Для оптического хранения данных не требуются дорогие магнитные материалы, так как синтетические альтернативы тоже работают. Это открытие международной группы из Йорка, Берлина и Неймегена, опубликованное в четверг 27 февраля в журнале Applied Physics Letters. Открытие команды приближает гораздо более дешевый метод хранения данных с использованием света.
Новый синтетический материал придумал профессор Рэзинг, физик из Университета Радбауд в Неймегене и руководитель рабочей группы FOM.Когда вы храните файл на своем ноутбуке или ПК, компьютер создает код, состоящий из нулей и единиц. На самом деле это крошечные магнитные полюса (спины), которые могут указывать в одном из двух направлений: в «нулевом» состоянии или в «единичном» состоянии.
Переключение этих спинов с помощью магнитного поля — относительно медленный и энергоемкий процесс. Альтернативой является переключение их с помощью света, что впервые было сделано исследователями Radboud шесть лет назад. С тех пор они ищут подходящие материалы. Тео Разинг: «Оптическое переключение возможно только в специальных магнитах, называемых ферримагнетиками.
Однако эти магниты изготовлены из дорогих редкоземельных металлов, которые также трудно производить в наномасштабе. Теперь мы впервые показали, что синтетические ферримагнетики также можно переключать оптически ».За исключением обычных ферримагнетиков, производство синтетических ферримагнетиков не требует использования редкоземельных металлов. Это делает их более дешевыми и экологически безопасными, а значит, более подходящими для использования в компьютерах.
Рейсинг: «Я действительно верю, что это начало принципиально новой формы хранения данных, и, возможно, обработки данных тоже».ФерримагнетикиФерримагнетики обладают тем необычным свойством, что не все спины имеют одинаковую величину. «Они похожи на антиферромагнетики, в которых спины находятся парами с противоположными направлениями. Однако, поскольку магнитные полюса имеют разные величины, ферримагнетики обладают чистым магнитным моментом », — объясняет Рэзинг.
Это можно смоделировать путем антиферромагнитного связывания тонких слоев железа с промежуточным слоем. «Железо ферромагнитное — все спины имеют одинаковую величину и направление. Следовательно, можно создать чистый магнитный момент, например, путем объединения двух слоев разной толщины и противоположных направлений намагничивания. Связывание спинов работает очень похожим образом, в том же двухэтапном процессе, который мы ранее разработали для обычных ферримагнетиков ».Когда Разинг придумал свою концепцию синтетического магнита, он сразу же связался с группой в Йорке, которая смоделировала процесс переключения.
Рейсинг: «Их модель показала, что она действительно работает, и поэтому мы подали заявку на совместный патент. Это сразу же стало горячей темой, и в Сан-Диего, Франции и Германии уже есть группы, которые работают над производством и тестированием синтетических ферримагнетиков. Поэтому международное сотрудничество имеет важное значение, и я ожидаю, что сочетание теории, моделирования и экспериментов в различных группах принесет гораздо больше плодов в ближайшие годы ».