現代の生活は データを取り巻くものです つまり ストレージデバイスに データを読み書きするための 新しい 速く エネルギー効率の良い方法が必要です
磁石の代わりにレーザーパルスを用いてデータを記録する光学的な方法は,
磁気材料の全光学スイッチング (AOS) の開発.高速でエネルギー効率が良いが,AOSには精度の問題がある.
オランダ の エインドホーベン 工科大学 の 研究 者 たち は,コバルト 材料 に データを 正確 に 書き込む 新しい 方法 を 発明 し まし た
レーザーパルスによるガドリニウム (Co/Gd) 層,フェロ磁気材料を基準として使用した.彼らの研究はNature誌に掲載された.
通信
ハード ドライブ や 他 の デバイス の 磁気 材料 は,コンピューター の ビット の 形 で データを 保存 し て い ます.通常,データ は ハード ドライブ に 読み書き さ れ ます.
しかしデータ生産,消費,アクセス,およびストレージの需要が増加するにつれて
データにアクセスし,保存し,記録するための,より速く,エネルギー効率の高い方法に対する需要はかなり高い.
磁気材料の全光学スイッチング (AOS) は,速度とエネルギー効率の観点から有望なアプローチです.
磁気回転の方向をピコ秒スケールで変える.データを書くには2つのメカニズムが使用できます.
パルスと単パルス切換.多パルス切換では,スピンの最終方向は決定的である.
しかし,このメカニズムは通常,複数のレーザーを必要とし,これは光の速度と効率を低下させます.
書くこと
一方,単パルス書き込みははるかに速いが,単パルス全光学スイッチに関する研究では,単パルススイッチは
これは,特定の磁気ビットの状態を変更するには,ビットについての事前の知識が必要です. 言い換えれば,
書き換えられる前に読み取らなければなりません これは書き込みプロセスに読み取り段階を導入し,速度を制限します
ビットの最終方向がビットの位置に左右される. 決定的な単パルス全光学スイッチング方法がよりよいアプローチである.
現在,アインドホーベン大学応用物理学部の ナノ構造研究グループの研究者が
磁気貯蔵材料に決定的な単パルス文字を書き出す新しい方法を開発し,
書き込みプロセスがより正確になります
実験では,アインドホーヴェン大学の研究者が 3つの層からなる文字システムを設計しました
コバルトとニッケルで作られ,自由層のスピンスイッチを助けたり防止したりする; 導電性銅 (Cu) のスペッサーまたはギャップ層,および
光学的に切り替えるCO/Gdフリー層.複合層厚さは15nm未満.
フレムト秒レーザーによって刺激されると,参照層は1ピコ秒未満で磁気化します.
基準層のスピンと関連付けられ,電子が運ぶスピン電流に変換されます.
基準層のスピンの方向に並べられる.
このスピン電流は,基準層から銅の距離隔 (図の白い矢印を参照) を通して,自由層へと移動し,
自由層のスピンスイッチを助けるか防止する.これは参照層と自由層の相対スピン方向性に依存する.
レーザーのエネルギーを変化させると,2つの状態になります.まず,限界を超えると,自由層の最終回転方向は,
2つ目は,より高い限界を超えると,切り替えが観察される.研究者は,これらの2つのメカニズムが
書き込みプロセス中に初期状態を考慮することなく,自由層のスピン状態を正確に書き込むために一緒に使用されます.
この発見は 将来のデータ格納装置の 拡張に重要な一歩を踏み出しています