La vita moderna ruota attorno ai dati, il che significa che abbiamo bisogno di nuovi modi veloci ed efficienti per leggere e scrivere dati su dispositivi di memorizzazione.
I metodi ottici che utilizzano impulsi laser invece di magneti per scrivere i dati hanno ricevuto una notevole attenzione nell'ultimo decennio.
La tecnologia AOS, pur essendo veloce ed efficiente dal punto di vista energetico, presenta problemi di precisione.
I ricercatori dell'Università di Tecnologia di Eindhoven, nei Paesi Bassi, hanno inventato un nuovo metodo per scrivere con precisione i dati in un cobalto
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista "Nature".
Comunicazioni.
I materiali magnetici presenti negli hard disk e in altri dispositivi memorizzano i dati sotto forma di bit di computer.
Tuttavia, con la crescente domanda di produzione, consumo, accesso e archiviazione dei dati,
vi è una considerevole domanda di metodi più rapidi ed efficienti dal punto di vista energetico per l'accesso, la conservazione e la registrazione dei dati.
La commutazione completamente ottica (AOS) dei materiali magnetici è un approccio promettente in termini di velocità ed efficienza energetica.
Per scrivere i dati si possono utilizzare due meccanismi:
In commutazione multi-impulso, la direzione finale dello spin è deterministica, il che significa che può essere determinata in
Tuttavia, questo meccanismo richiede solitamente più laser, il che riduce la velocità e l'efficienza della luce.
Scrivere.
D'altra parte, la scrittura a singolo impulso è molto più veloce, ma gli studi sulla commutazione a singolo impulso completamente ottica hanno dimostrato che la commutazione a singolo impulso
Questo significa che per cambiare lo stato di un bit magnetico specifico, è necessaria una conoscenza preliminare del bit.
lo stato del bit deve essere letto prima di poter essere sovrascritto, il che introduce una fase di lettura nel processo di scrittura, limitando così la velocità.
Un approccio migliore è il metodo deterministico di commutazione all'ottico a singolo impulso, in cui la direzione finale del bit dipende solo dal
Ora, i ricercatori del gruppo di nanostrutture del Dipartimento di Fisica Applicata di Eindhoven
L'Università di Tecnologia ha sviluppato un nuovo metodo per realizzare la scrittura deterministica a singolo impulso in materiali di stoccaggio magnetici, rendendo la
Il processo di scrittura più preciso.
Nel corso dei loro esperimenti, i ricercatori della TU di Eindhoven hanno progettato un sistema di scrittura composto da tre strati: uno strato di riferimento ferromagnetico
di cobalto e nichel, che aiuta o impedisce la commutazione di rotazione nello strato libero; un spazzatore o uno strato spaziale di rame (Cu) conduttivo; e
strato libero di Co/Gd con commutabilità ottica; lo spessore dello strato composito è inferiore a 15 nm.
Una volta eccitato da un laser femtosecondo, lo strato di riferimento si demagnetizza in meno di 1 picosecondo.
La corrente di spino associata agli spin nello strato di riferimento viene quindi convertita in una corrente di spin trasportata dagli elettroni.
allineati con le direzioni degli spin nello strato di riferimento.
Questa corrente di rotazione si sposta poi dallo strato di riferimento attraverso lo spazzatore di rame (vedi frecce bianche nella figura) verso lo strato libero, dove può
Questo dipende dagli orientamenti relativi di rotazione degli strati di riferimento e liberi.
La variazione dell'energia del laser si traduce in due stati: primo, al di sopra di una soglia, l'orientamento finale dello spin nello strato libero è completamente determinato da
In secondo luogo, al di sopra di una soglia più elevata, si osserva una commutazione.
utilizzati insieme per scrivere con precisione lo stato di rotazione dello strato libero senza dover considerare il suo stato iniziale durante il processo di scrittura.
La scoperta fornisce un importante passo avanti nell'espansione dei futuri dispositivi di archiviazione dei dati.