`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Низкоэнергетическое электрическое поле подходит для быстрой магнитной записи

0 
 

Новая с очень низким энергопотреблением сверхбыстрая схема управления намагниченностью успешно продемонстрирована международной группой ученых из Нидерландов, Германии и России. С помощью фотонов низкой энергии терагерцевой частоты команде удалось заставить магнит колебаться за триллионную долю секунды.

«Наше открытие решает давнюю технологическую проблему прямой высокоскоростной манипуляции магнитными битами данных с помощью электрического поля, которое достигается на частотах терагерцевого диапазона в нашем эксперименте», - сказал д-р Ростислав Михайловский, руководитель проекта в Университете им. Радбода в Нидерландах.

Исследователи создавали очень сильные импульсы электрического поля, с периодом в пределах 1 пикосекунды. Терагерцевое электрическое поле настолько сильно, что может индуцировать напряжение в миллион вольт в магните. Тем самым оно возмущает орбитальное движение электронов и отклоняет направление оси магнитной анизотропии. Важно отметить, что этот процесс происходит настолько быстро, что намагниченность не может следовать этой новой ориентации. Вместо этого намагниченность начинает колебаться. Амплитуда колебаний намагниченности изменяется нелинейно с электрическим полем.

Д-р Михайловский объясняет: «Здравый смысл опиралась главным образом на магнитные терагерцевые поля, которые являются относительно слабыми. Сверхбыстрая магнитная запись требует терагерцевых магнитных полей с амплитудами в десятки тесла, что выходит далеко за рамки текущей технологии. У нас была другая идея – использовать гораздо более сильное электрическое поле для управления магнитной анизотропией. Благодаря нелинейности обнаруженного эффекта, предсказанные к настоящему времени пороги поля для терагерцевого магнитного переключения могут быть уменьшены на порядок».

Работа основывается на экспериментах в Университете им. Радбода по переключению магнитов с помощью света. Электрическое переключение одинаково быстро, но с гораздо более низким энергопотреблением, объясняет Михайловский: «При этом мы используем терагерцевые фотоны с энергиями, равными таковым для спиновых и орбитальных возбуждений базового магнетизма. На сегодняшний день манипуляции со светом основывались на использовании видимых фотонов с энергией около 1 эВ. Это более чем в сто раз больше, чем внутренняя энергетическая шкала магнетизма, которая измеряют от одного до десяти миллиэлектронвольт».

Он считает, что открытие будет применяться в обозримом будущем в устройствах записи, использующих высокочастотные транзисторные усилители в сочетании с заданными антеннами ближнего поля. «В настоящее время мы работаем над достижением более высоких полей терагерцевого диапазона, достаточных для перемагничивания с использованием терагерцевой антенны. Следующим шагом является проведение систематических исследований сверхбыстрого управления спин-орбитальным взаимодействием и магнитной анизотропией в широком диапазоне длин волн, чтобы сравнить КПД накачки в дальнем и среднем инфракрасном и видимом диапазонах, и, таким образом, определить наиболее эффективный и наименее диссипативный, а также самый быстрый подход для манипулирования спинами», - сказал д-р Михайловский.

Открытие создает новое исследовательское направление в Университете им. Радбода. Установка FELIX в Неймегене с ее лазером на свободных электронах идеально подходит для дальнейшего изучения управления терагерцевым нелинейным магнетизмом. Длины волн лазера FELIX подобны тем, которые используются в данном исследовании. Для того чтобы идентифицировать возбуждения, позволяющие еще более быстрое и энергоэффективное переключение магнитных битов, длины волн лазеров на свободных электронах могут быть настроены в очень широком диапазоне.

Низкоэнергетическое электрическое поле подходит для быстрой магнитной записи

Терагерцевая волна возбуждает электронные переходы между квантовыми орбитами, заставляя элементарные магниты раскачиваться

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT