Vaše jednička mezi nulami
ITBiz.cz

Magnet po zásahu laserem

Pavel Houser , 10. August 2019 07:00 0 komentářů
Rubriky: Science
Magnet po zásahu laserem

Již několik let je známo, že když ultratenký magnet zasáhne laserový pulz, dojde k jeho demagnetizaci. Na University of Colorado v Boulderu nyní zkoumali, co se děje potom – a ukázalo se, že magnet se opět vytvoří už za zlomek sekundy.

Celý jev se přirovnává k tomu, co se stane, když dodáním energie zatřepeme s nádobou obsahující olej a vodu. V první moment se obě fáze promíchají, podobně se takto náhodně promíchají i původně přesně orientované spiny. Prakticky okamžitě se však kapky tekutiny začnou spojovat ve větší kapky a dojde k obnově původně odděleného stavu. Analogicky se obnoví organizace i u magnetu, nejprve se uspořádají spiny v malých objemech („kuličkách“), pak ve větších útvarech a nakonec v celém magnetu, a to velmi rychle, už za mikrosekundu, ovšem s jedním zajímavých rozdílem – může dojít i ke vzniku opačné orientace oproti původnímu stavu.

Překlápění spinů používáme při ukládání dat, spin reprezentuje hodnotu bitu. Pokud lépe porozumíme tomuto procesu, dokážeme třeba najít materiály, na nichž bude možné s daty manipulovat rychleji.

Spinové bity řízené světlem

Jedna z verzí budoucí elektroniky kombinuje magnetický i optický systém ukládání dat. K samotnému uchovávání dat by se dále používala současná technologie, nicméně magnety by namísto elektrického proudu ovládalo infračervené záření. Takové uspořádání by mělo generovat jen minimum odpadního tepla. Vědci z Lancaster University nyní demonstrovali, jak by se operace s magnetickými momenty mohly provádět pomocí ultrakrátkých světelných pulzů. Teplota zařízení se při tom prakticky nezvýší, protože celkové množství přenesené energie bude mizivé.

Proč takový postup dosud nikoho nenapadl? Problém je v tom, že těžko získat dostatečně silný paprsek/pulzy infračerveného záření, aby mohl otočit hodnotu spinu, to je druhá stránka oné nízké přenášené energie. Nová studie tento problém řeší tak, že na každém minimagnetu-bitu by byla umístěna speciální anténa. Tímto způsobem se vytvoří lokální elektrické pole dostatečně silné k tomu, aby přepsalo hodnotu bitu i v tak krátkém okamžiku, celkově prý dokonce na přetočení spinu stačí vůbec nejmenší teoreticky možné kvantum energie – jediný foton.

Pro praktické využití samozřejmě zůstává otázka vývoje příslušných antén a ovládacích ultrarychlých laserů a jejich integrace do stávajících komponent.


Komentáře

Přidat komentář