新的快捷方式可以更快地在磁体中创建自旋模式

导读 物理学家发现了一种更快的方法来在磁体中创建自旋模式。此快捷方式打开了拓扑研究的新篇章。该发现还提供了另一种方法来实现更有效的磁数据

物理学家发现了一种更快的方法来在磁体中创建自旋模式。此快捷方式打开了拓扑研究的新篇章。该发现还提供了另一种方法来实现更有效的磁数据存储。这项研究将于10月5日发表在《自然材料》上。

物理学家先前证明,激光可以产生磁自旋的图案。现在,他们发现了一条新路线,该路线可以在不到300皮秒的时间内更快地完成此工作(皮秒是百万分之一秒的百万分之一)。这比以前认为的要快得多。

对于数据存储有用:skyrmions

磁铁由许多小磁铁组成,称为自旋。通常,所有自旋指向同一方向,这确定了磁体的北极和南极。但是,自旋的方向有时会形成涡旋状的构形,称为“ Skyrmion”。

Radboud大学的物理学家Johan Mentink解释说:“磁体中的这些天rm可以用作一种新型的数据存储方式。” 对于若干年,科学家来自Radboud一直在寻找最佳的方式来控制磁场与激光,并最终将其用于更有效的数据存储。在这种技术中,非常短的光脉冲被发射到磁性材料上。这将反转材料中的磁自旋,从而使材料从0变为1。

孟特克说:“一旦磁性自旋呈天空形的漩涡状,这种结构就很难消除。” “此外,这些天体仅几纳米(十亿分之一米),因此您可以在很小的一块材料上存储大量数据。”

捷径

磁体中这两个状态之间的相变(所有自旋指向一个方向)都类似于高山上的道路。研究人员发现,通过用激光脉冲非常快地加热材料,您可以走上一条捷径。由此,相变的阈值在很短的时间内降低。

这种新方法的一个显着方面是,材料首先处于非常混乱的状态,在这种状态下,拓扑结构(可以看作是材料中的天体数)会剧烈波动。研究人员通过将欧洲自由电子激光器在汉堡产生的X射线与极其先进的电子显微镜和自旋动力学模拟相结合,发现了这种方法。Mentink说:“因此,这项研究涉及巨大的团队努力。”

新的可能性

这一基本发现为拓扑研究开辟了新篇章。Mentink预计,现在将有更多的科学家开始寻找其他材料“类似的捷径”。

此发现还启用了新方法来创建更快,更有效的数据存储。对此的需求在不断增长,例如,由于云中海量数据存储需要巨大,耗能巨大的数据中心。磁性天rm可以解决这个问题。因为它们很小,并且可以用光快速创建,所以很多信息可以非常快速有效地存储在很小的区域中。

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