A vida moderna gira em torno de dados, o que significa que precisamos de novas formas rápidas e energéticamente eficientes de ler e escrever dados em dispositivos de armazenamento.
Os métodos ópticos que utilizam pulsos de laser em vez de ímãs para gravar dados receberam uma atenção considerável na última década, com o
Apesar de ser rápido e energéticamente eficiente, o AOS tem problemas de precisão.
Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, na Holanda, inventaram um novo método para escrever dados com precisão em um cobalto
A sua pesquisa foi publicada na revista Nature.
Comunicações.
Os materiais magnéticos em discos rígidos e outros dispositivos armazenam dados na forma de bits de computador.
No entanto, com a crescente demanda por produção de dados, consumo, acesso e armazenamento,
existe uma procura considerável de métodos mais rápidos e mais eficientes em termos energéticos de acesso, armazenamento e registo de dados.
A comutação totalmente óptica (AOS) de materiais magnéticos é uma abordagem promissora em termos de velocidade e eficiência energética.
Os pulsos de laser de femtossegundos para alterar a direção dos spins magnéticos numa escala de picossegundos.
Na comutação de múltiplos pulsos, a direção final da rotação é determinista, o que significa que pode ser determinada em
No entanto, este mecanismo geralmente requer múltiplos lasers, o que reduz a velocidade e a eficiência da luz.
escrever.
Por outro lado, a escrita de pulso único é muito mais rápida, mas estudos sobre comutação de pulso único mostraram que a comutação de pulso único
Isto significa que para mudar o estado de um bit magnético específico, é necessário conhecimento prévio do bit.
O estado do bit deve ser lido antes de poder ser substituído, o que introduz uma fase de leitura no processo de escrita, limitando assim a velocidade.
Uma abordagem melhor é o método de comutação determinista de um único pulso totalmente óptico, no qual a direção final do bit depende apenas do
Agora, pesquisadores do Grupo de Nanostructura do Departamento de Física Aplicada em Eindhoven
A Universidade de Tecnologia desenvolveu um novo método para conseguir a escrita determinista de um único pulso em materiais de armazenamento magnético, tornando o
processo de escrita mais preciso.
Em suas experiências, os investigadores da TU Eindhoven projetaram um sistema de escrita composto por três camadas: uma camada de referência ferromagnética
de cobalto e níquel, que ajuda ou impede a rotação da camada livre; um espaçador ou camada de lacuna de cobre (Cu) condutor; e
camada opticamente comutável sem Co/Gd, com espessura de camada composta inferior a 15 nm.
Uma vez excitado por um laser de femtossegundo, a camada de referência desmagnetizada em menos de 1 picosegundo.
Os spins na camada de referência são então convertidos em uma corrente de spin transportada pelos elétrons.
alinhados com as direcções das rotações na camada de referência.
Esta corrente de rotação move-se então da camada de referência através do espaçador de cobre (ver setas brancas na figura) para a camada livre, onde pode
Isso depende das orientações relativas de rotação da camada de referência e das camadas livres.
A mudança da energia do laser resulta em dois estados. Primeiro, acima de um limiar, a orientação final de rotação na camada livre é completamente determinada por
Os investigadores demonstraram que estes dois mecanismos podem ser
são usados juntos para escrever com precisão o estado de rotação da camada livre sem ter que considerar seu estado inicial durante o processo de escrita.
A descoberta fornece um avanço importante na expansão dos nossos futuros dispositivos de armazenamento de dados.