|
Научились переключать магнитные полюса при помощи света
|
|
|
|
Команда физиков во главе со специалистами из университета Неймегена обнаружила, что менять местами полюса магнита можно и без нагревания или использования внешнего магнитного поля. Учёные выяснили, что мощный световой импульс может иметь прямое влияние на так называемое обменное взаимодействие — таким образом и обеспечивается управление магнетизмом.
|
|
|
|
О своём эксперименте и выводах из него учёные рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
|
 |
|
Впервые эксперимент по изменению магнитных полюсов посредством воздействия коротких импульсов лазерного света физики провели в 2007 году. До того момента считалось, что свет имеет недостаточно сильное воздействие, чтобы разрушить мощное магнитное взаимодействие. Теперь же учёные доказали, что существует методика воздействия света на магнитные полюса, и она подразумевает задействование квантовых сил.
|
|
|
|
Авторы нового исследования показали, что свет может возбуждать электроны, которые, в свою очередь, могут непосредственно влиять на силу обменного взаимодействия и, следовательно, изменять намагниченность полюсов.
|
|
|
|
В отличие от предыдущих экспериментов, в данном случае главную роль играло не тепло от локального воздействия лазера, а сам световой импульс. Это означает, что новая методика может быть использована для хранения магнитных данных и что она крайне энергоэффективна.
|
|
|
|
"Мы проводили наши эксперименты на оксидах железа включая гематиты. Кристаллическая структура гематита представляет собой идеальную систему для изучения этих механизмов, поскольку ионы железа отделены от ионов кислорода в кристаллической решетке. Тем не менее, обменное взаимодействие происходит именно между ионами железа, поскольку электроны взаимодействуют через ионы кислорода. Возбуждая электроны в кислороде импульсами света, мы получаем возможность манипулировать обменным взаимодействием между спинами в железе и, соответственно, изменять полярность", — рассказывает ведущий автор исследования Алексей Кимель (Alexey Kimel).
|
|
|
|
Как поясняют исследователи, переключение магнитных полюсов без использования тепла открывает новые возможности в области магнитного хранения данных. В современных центрах обработки данных в настоящее время выпускается огромное количество излишнего тепла и поиск соответствующей системы охлаждения является одной из главных проблем сегодняшних технологий.
|
|
|
|
"Если мы научимся хранить информацию с использованием нашей новой методики, то вся технология сохранения больших объёмов данных станет значительно дешевле", — поясняет Кимель.
|
|
|
|
Исследователи также разработали магнитометр для измерения сверхбыстрых изменений, индуцируемых в магните. Они используют свободно распространяющееся электромагнитное излучение в терагерцовом диапазоне частот, которое испускается спинами магнита. Измеряя изменения в этом излучении, можно измерить и воздействие света на магнетизм.
|
|
|
|
"Наш новый магнитометр производит измерения в фемтосекундном масштабе", — говорит соавтор исследования Ростислав Михайловский (Rostislav Mikhaylovskiy).
|
|
|
|
Исследователи будут проводить дальнейшие исследования в своей области в новой лазерной лаборатории FELIX в университете Неймегена. Новые сверхмощные возможности этих установок помогут учёным оптимизировать свою технологию и отработать методику переключения магнитных полюсов световыми импульсами.
|
|
|
|
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2665406
|
