在二维磁铁上闪耀光线:新的研究铺平了通往超高效数据存储的方式

摆动旋转作物

二维磁铁中的磁旋流的艺术视图。响应于光脉冲,所有旋转以高频振荡以高频振荡。信用:涂德尔夫特

原子上薄的范德瓦尔斯磁铁被广泛被视为最终紧凑的介质,用于未来的磁数据存储和快速数据处理。然而,实时控制这些材料的磁力状态已被证明是困难的。但是现在,由Delft技术大学(涂德尔夫特)领导的国际研究人员(涂德尔夫特)已经设法使用了光线以改变Van der Waals antiferromagnet的各向异性,为新的,极其有效的数据存储方式铺平道路。

弥补van der Wa磁铁的薄原子层可能看起来非常脆弱,但它们比钢更强的大约200倍。不幸的是,这种机械强度不一定转化为强磁性。这样做的原因是,在两个尺寸中,这些磁体的磁场变得特别容易被热量。任何温度高于绝对零度(-273°C)激活显微镜旋转方向的随机波动,这可以完全折叠磁秩序。因此,直到我们可以控制磁力状态,原子薄磁铁的承诺就是:承诺。

控制磁性

抵消热搅拌的唯一方法是将磁性旋转粘在材料中的某些方向上而不是其他方向。或者,作为物理学家称之为:诱导“磁各向异性”。这样做使旋转更加难以改变定​​向,从而将其订购温度(称为居里温度)提升至绝对零。控制低维磁铁中的各向异性,换句话说,铺平了直接途径来控制其订购温度,从而磁化本身。

在他们研究国际团队中,由荷兰,西班牙和乌克兰的研究人员组成,使用超短的光脉冲,比单秒短的万亿次,以诱导二维van der Waals反霉素中的磁各向异性。为什么要使用光?“因为它是一个非常方便的控制旋钮,”Andrea Caviglia博士解释道。“您可以简单地迅速地将其打开,因此可以按需操纵各向异性,如果我们想开始使用这些材料进行高效数据存储,这正是我们需要的。”

调整颜色

通过系统地改变从近红外线可见的光的颜色,科学家们也发现,并非每种类型的光都可以产生磁各向异性。为了诱导这种特性,光的颜色需要匹配改变电子的轨道状态所需的能量。也就是说:改变电子旋转围绕正电荷的核心的方式。随着电子旋转和其轨道运动紧密连接,光激发诱导各向异性,这导致二维自旋波运动。“这种动作是连贯的 - 整个旋转集合在高频上移动相位,”涂德尔福特的博士学生,Jorrit Hortensius说。“这是一个优雅,同时几乎通用的解决方案,以便在几乎任何二维磁铁中操纵磁各向异性。”

在这个原则上的原则上实验中,该团队表明各向异性可以被光接收时间的一小部分,几乎与光脉冲的持续时间相同。然而,对于实际应用,磁铁的变化需要持续更长的时间。科学家希望较长持续时间的光脉冲可能有助于实现这一目标。Dr. Dmytro Afanasiev博士目前在雷根斯堡工作说:“我们希望较长的较长的脉冲甚至可以促进均衡的偏衡温度上方的磁场,因此我们可以实时观看有序状态如何从磁混乱产生。这肯定会增加我们对这些范德瓦尔斯磁铁中磁性的理解。“

参考:2021年6月2日,科学推进

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