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La ricerca per fornire una registrazione magnetica ultraveloce ed efficiente dal punto di vista energetico potrebbe essere un passo avanti verso la realizzazione, grazie alla nuova ricerca pionieristica sulla commutazione completamente ottica della magnetizzazione.
Poiché la capacità e il consumo di elettricità dei data center aumentano in modo esponenziale, vi è una pressante necessità economica e sociale di trovare metodi di archiviazione delle informazioni più efficienti dal punto di vista energetico.
Questa richiesta ha stimolato un ampio sforzo di ricerca su nuovi meccanismi fisici per il controllo della magnetizzazione all'interno di film sottili magnetici, ad esempio la commutazione completamente ottica.
La commutazione completamente ottica della magnetizzazione consente la scrittura di bit magnetici esclusivamente da impulsi laser ottici senza la necessità di un campo magnetico esterno.
Precedenti studi sulla commutazione completamente ottica della magnetizzazione si sono concentrati quasi esclusivamente su materiali a base di terre rare come Gd e Tb, che limita la sintonizzabilità e la scalabilità del dispositivo.
Un team di ricercatori, guidato dall'Università di Exeter, ha compiuto un passo avanti fondamentale nella commutazione completamente ottica della magnetizzazione, dimostrando il potenziale per fornire dispositivi di accumulo magnetico su nanoscala ad alta efficienza energetica basati esclusivamente su metalli di transizione come Fe, Co o Ni.
Dal punto di vista delle applicazioni tecnologiche, i ferrimagneti sintetici privi di terre rare utilizzati in questo lavoro sono altamente desiderabili a causa del basso costo e della relativa abbondanza dei materiali costituenti e della sintonizzabilità senza precedenti.
I risultati dimostrano che la commutazione completamente ottica è guidata da una corrente spin-polarizzata che scorre tra le due configurazioni magnetiche equivalenti con allineamento antiparallelo del Ni3 Strati ferromagnetici Pt e Co. La commutazione può essere ottenuta indipendentemente dalla polarizzazione della luce e in un ampio intervallo di temperature.
La ricerca è pubblicata in Nano Letters.
Maciej Dąbrowski, primo autore dell'Università di Exeter, afferma che i loro "risultati dimostrano che l'ingrediente chiave per la commutazione completamente ottica indipendente dall'elicità nel ferrimagnete sintetico privo di terre rare è avere due distinti strati di metalli di transizione".
"Utilizzando Ni3 Gli strati Pt e Co siamo stati in grado di creare uno squilibrio di corrente polarizzata con spin per un trilionesimo di secondo (10 -12 s) dopo l'eccitazione laser, che alla fine porta alla commutazione della magnetizzazione." + Esplora ulteriormente
