カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアは、慎重に成形された超高速レーザービームが外部磁場なしでプラチナコバルト多層膜の磁化を反転できることを示しました。 レーザースポットを縮小すると、根本的なスイッチング動作が変化し、最大 9 つの Pt/Co リピートを含む構造でバイアスに依存しない反転が可能になりました。 この研究は、最終的にはより高速で高密度の磁気ストレージをサポートする可能性がありますが、完成したメモリデバイスではなく、フェムト秒パルスを繰り返し使用する研究室でのデモンストレーションにとどまっています。 通常、磁場により磁気ビットの向きが一方の方向から別の方向に押しやられるため、磁気ビットの状態が変化します。カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者らは、慎重に設計された光が、以前の光スイッチング実験で使用された磁性膜よりも厚い磁性膜であっても、このタスクを代わりに達成できることを示した。 研究チームは、超高速レーザーパルスを厳密に焦点を絞ったベクトルビームに成形し、それを使用して外部磁場なしでプラチナとコバルトの多層膜の磁化を反転させました。照射領域を縮小し、その上に光がどのように分布するかを制御することで、研究者らは 2 つの光学反転機構を切り替えることができました。 Nature Communications に掲載されたこの論文は、光ビームの設計自体が磁気メモリの制御ノブになる可能性を示唆しています。これにより、最終的にはより高速で高密度のデータ ストレージがサポートされる可能性がありますが、現在のセットアップはまだ実験室での実験のままです。 特別に設計された光学システム (前景) は、フェムト秒レーザー (左) からの光を縮小、成形、集束させて、磁性材料内に光学スイッチングを生成します。 (クレジット: David Baillot/カリフォルニア大学サンディエゴ・ジェイコブス工学部) 磁気メモリは通常、フィールドに依存します 磁気ストレージは、磁化が […]
エンジニアは、光を形作ったり縮小したりすることで、材料の磁気特性を変化させます。ニュースワイズ
光を使用して材料の磁性状態を切り替える新しいアプローチは、より高速、より小型、よりエネルギー効率の高いデータストレージを実現する可能性があります。 カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアは、その研究結果を Nature Communications 誌に発表しました。 ハードドライブやその他のデータストレージテクノロジーでは、小さな磁気領域がデジタル情報を構成する 1 と 0 を表します。これらの磁性状態間の切り替えには通常、外部磁場が必要です。ただし、このアプローチは大量の電力を使用するため、情報を書き込む速度が制限されます。 カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアは、磁石の代わりに光を使用して磁気情報を切り替える別のアプローチ、つまり光スイッチングと呼ばれるプロセスを実証しています。光は非常に迅速にエネルギーを供給し、小さな領域に正確に集中させることができるため、磁気ビットをより速く、より効率的に制御できる可能性があります。研究者らは、光スイッチングは外部磁場に依存するアプローチよりも 1,000 倍以上高速になる可能性があると推定しています。 彼らのアプローチでは、非常に小さくなるように独自に成形および設計された超高速レーザー ビームが使用されます。これまでのアプローチで使用されていたビームよりも約数十桁小さくなります。 この特別に設計された光を使用して材料の磁化を制御できるようになると、より多くのデータをより小さな領域に詰め込むことが可能になります。 「ビームサイズが小さいほど、光メモリはより小さく、より高密度になります」と、研究論文の筆頭著者であるカリフォルニア大学サンディエゴ・ジェイコブス工学部電気・コンピュータ工学科教授のアブドゥライ・ンダオ氏は述べた。 これまでの研究では、光スイッチングは、3 層以下の磁性層で構成される非常に薄い磁性スタック内で、特定の種類の偏光が使用された場合にのみ可能であることが示されていました。 「以前の実験では、材料の厚さが 3 層を超えて増加すると、光スイッチングが抑制されることが判明しました」と Ndao 氏は述べています。 「これにより、磁性材料の全体の厚さが制限され、したがって長期記憶を保持する能力が制限されることになります。」 […]
