Modern yaşam verilerin etrafında dönüyor, yani depolama cihazlarına verileri okumak ve yazmak için yeni, hızlı ve enerji tasarruflu yollara ihtiyacımız var.
Verileri yazmak için mıknatısların yerine lazer darbelerini kullanan optik yöntemler son on yılda önemli bir ilgi gördü.
Mıknatıs malzemelerinin tamamen optik anahtarlama (AOS) geliştirilmesi. Hızlı ve enerji verimli olmasına rağmen, AOS'un hassasiyetle ilgili sorunları vardır.
Hollanda'daki Eindhoven Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, verileri bir kobalta doğru bir şekilde yazmak için yeni bir yöntem icat ettiler
Araştırmaları Nature dergisinde yayımlandı.
İletişim.
Sabit disklerdeki ve diğer cihazlardaki manyetik malzemeler, verileri bilgisayar bitleri şeklinde depolar.
Bununla birlikte, veri üretimi, tüketimi, erişim ve depolama için artan talep ile,
Verilere erişmek, depolamak ve kaydetmek için daha hızlı ve daha enerji verimli yöntemlere önemli bir talep var.
Manyetik malzemelerin tamamen optik anahtarlaması (AOS), hız ve enerji verimliliği açısından umut verici bir yaklaşımdır.
Farklı yöntemler kullanılarak yazılabilir.
Puls ve tek pulslu anahtarlamalarda, spin'in nihai yönü deterministiktir, yani
Ancak bu mekanizma genellikle birden fazla lazer gerektirir, bu da ışığın hızını ve verimliliğini azaltır.
Yazmak.
Öte yandan, tek impulslu yazı çok daha hızlıdır, ancak tek impulslu tüm optik anahtarlama üzerine yapılan çalışmalar tek impulslu anahtarlamanın daha hızlı olduğunu göstermiştir.
Bu, belirli bir manyetik bitin durumunu değiştirmek için, bitin önceden bilgisi gerekli olduğu anlamına gelir.
Bit'in durumu, üzerine yazılmadan önce okunmalıdır, bu da yazma sürecine bir okuma aşamasını tanıtır ve böylece hızı sınırlandırır.
Daha iyi bir yaklaşım, bitin nihai yönünün yalnızca bitin birimlerine bağlı olduğu deterministik tek impulslu tüm optik anahtarlama yöntemidir.
Şimdi, Eindhoven Uygulamalı Fizik Bölümü'ndeki Nanostructure Grubu'ndaki araştırmacılar
Teknoloji Üniversitesi, manyetik depolama malzemelerinde deterministik tek impulslu yazıyı elde etmek için yeni bir yöntem geliştirdi.
Yazma süreci daha hassas.
Eindhoven Üniversitesi araştırmacıları, deneylerinde üç katmandan oluşan bir yazı sistemi tasarladılar: bir ferromanyetik referans katmanı
Kobalt ve nikelden yapılmış, serbest katmanda spin geçişine yardımcı veya önleyici; iletken bakır (Cu) aralıklandırıcı veya boşluk katmanı; ve
Optik olarak değiştirilebilir Co/Gd-boş katman. Kompozit katmanın kalınlığı 15 nm'den azdır.
Bir femtosaniye lazer tarafından uyarıldıktan sonra, referans katman 1 pikosaniye içinde manyetikleşir.
Referans katmanındaki spinlerle ilişkili olan bu akım daha sonra elektronların taşıdığı bir spin akımına dönüştürülür.
Referans katmanındaki dönüş yönleriyle hizalandırılmış.
Bu spin akımı daha sonra bakır aralık üzerinden referans katmanından (şekildeki beyaz oklara bakın) serbest katmana doğru hareket eder.
Bu, referans ve serbest katmanların göreceli dönüş yönelimlerine bağlıdır.
Lazer enerjisini değiştirmek iki duruma yol açar.
Araştırmacılar bu iki mekanizmanın, daha yüksek bir eşiğin üzerinde bir geçiş olduğunu gösterdiler.
yazma sürecinde başlangıç durumunu dikkate almadan serbest katmanın dönüş durumunu tam olarak yazmak için birlikte kullanılır.
Bu keşif, gelecekteki veri depolama cihazlarımızın genişlemesinde önemli bir ilerleme sağlıyor.