Установлено время обменного взаимодействия атомов в ферромагнитном сплаве

Установлено время обменного взаимодействия атомов в ферромагнитном сплаве

Исследователи из Колорадского университета при помощи фемтосекундных лазеров получили данные, которые могут привести к созданию накопителей информации со значительно большей плотностью записи и быстродействием, чем сегодня.

При помощи лазеров, работающих в крайнем ультрафиолетовом диапазоне, исследователи из и Национального института стандартов и технологий (оба — США) получили данные, которые могут привести к созданию накопителей информации со значительно более высокой плотностью записи и быстродействием.
Используя специализированный (со временем одного импульса не более квадрилионных долей секунды), работающий в крайнем ультрафиолетовом диапазоне и действующий по технологии генерации высоких гармоник, авторы наблюдали магнитные изменения в атомах железа и никеля, которые находятся составе ферромагнитного сплава (в опыте — пермаллоя).
Многие представляют себе винчестеры будущего в виде магнитных накопителей, намагничивание и размагничивание элементов которых происходит под действием лазеров со сверхкоротким импульсом.

Установлено время обменного взаимодействия атомов в ферромагнитном сплаве

Схема проведения опыта; размагничивание атомов никеля и железа показано синим и красным цветом соответственно. (Изображение Stefan Mathias и др.)

Хотя само явление ультрабыстрого размагничивания под воздействием фемтосекундных лазерных импульсов открыто ещё в 1996 году, предполагалось, что в сплавах оно происходит равномерно для всех атомов, из которых состоит вещество. Этот вывод логично вытекает из известных данных по процессам, проходящим с нормальной скоростью: обменное взаимодействие атомов в сплаве в обычных условиях означает, что их электромагнитные параметры меняются с одинаковой скоростью. Но проведённая учёными серия экспериментов показала, что это вовсе не так для процессов, протекающих в фемто- и пикосекундные отрезки времени. Кажется, обменное взаимодействие просто не успевает оказать влияние на атомы никеля в железо-никелевом сплаве, оттого размагничивание атомов железа происходит в несколько раз быстрее, чем никеля.
В конце концов, через несколько квадриллионых секунды атомы железа и никеля в пермаллое синхронизируют свою намагниченность, но сам факт такого разрыва позволяет надеяться на создание винчестеров с многократно более скоростным намагничиванием/размагничиванием, чем это предполагалось.
Фактически скорость операции считывания в значительной степени будет ограничена лишь частотой создания сверхкратких лазерных импульсов; иными словами, она может упасть до 5 фемтосекунд (до 200 трлн раз в секунду) для уже существующих лазерных систем. А разное время размагничивания/намагничивания атомов в пермаллое теоретически может означать возможность записи информации с полнотой до одного бита на атом.
Подготовлено по материалам журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.

источник: science.compulenta.ru

Расскажите друзьям

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Больше информационных новостей

Если вы думаете, что мода на туристические вылазки осталась где-то…

Подробнее

В начале июня 2020 года вышел новый Указ Президента РФ,…

Подробнее

Кондиционер для квартиры в летний период уже перестал быть прихотью состоятельных…

Подробнее

В новостях за последний месяц прогремело огромное количество информации об…

Подробнее
Недавно опубликованы

Дискуссии, касающиеся препарата от коронавируса всё ещё остаются на пике…

Подробнее

Банковские пластиковые карты постепенно уходят из повседневного обихода, о чем…

Подробнее

Пандемия COVID-19, ставшая главным инфоповодом 2020г., принесла с собой очень…

Подробнее

Не так давно мы уже сообщали о том, что с…

Подробнее