(Fig. 1) Un'illustrazione schematica della commutazione ultraveloce ed efficiente dal punto di vista energetico del ferromagnete guidata da un singolo impulso laser a femtosecondi. L'impulso laser smagnetizza lo strato ferrimagnetico e genera una corrente di spin, che viaggia attraverso il non magnete e infine induce la commutazione del ferromagnete. L'immagine in basso mostra una micrografia a effetto Kerr magneto-ottico che mostra la commutazione dello strato ferromagnetico. Crediti:Shunsuke Fukami e Stéphane Mangin
I dati digitali generati in tutto il mondo ogni anno sono ora contati in zettabyte, o trilioni di miliardi di byte, equivalenti a fornire dati per centinaia di milioni di libri ogni secondo. La quantità di dati generati continua a crescere. Se le tecnologie esistenti sono rimaste costanti, entro il 2040 tutto l'attuale consumo globale di elettricità sarebbe destinato all'archiviazione dei dati.
I ricercatori dell'Université de Lorraine in Francia e dell'Università di Tohoku hanno riferito di una tecnologia innovativa che porta a una drastica riduzione dell'energia per l'archiviazione dei dati.
La tecnologia consolidata utilizza un impulso laser ultraveloce la cui durata è di soli 30 femto secondi, pari a 0,0000000000000003 secondi. L'impulso laser viene applicato ad un'eterostruttura costituita da GdFeCo ferrimagnetico, strati non magnetici di Cu e ferromagnetici di Co/Pt.
"Ricerca precedente, condotta da un sottoinsieme dell'attuale gruppo di ricerca, osservato commutazione magnetica dello strato ferromagnetico dopo che lo strato ferrimagnetico era stato commutato." Questa volta, i ricercatori hanno scoperto il meccanismo che spiega questo fenomeno peculiare e hanno scoperto che un flusso di spin di elettroni, detta corrente di spin, l'accompagnamento alla commutazione di GeFeCo ferrimagnetico svolge un ruolo cruciale nell'indurre la commutazione di Co/Pt ferromagnetico (Fig. 1).
Sulla base di questa intuizione, hanno dimostrato una commutazione del ferromagnete molto più rapida e che consuma meno energia. Questo è stato guidato da un singolo impulso laser senza una commutazione dello strato ferrimagnetico. "Questa è un'ottima notizia per le future applicazioni di archiviazione dei dati in quanto questa tecnologia può fornire uno schema efficiente per scrivere informazioni digitali su un supporto magnetico, che attualmente si basa su una commutazione indotta da campo magnetico, "dice Shunsuke Fukami, coautore dello studio.
