venerdì 5 ottobre 2012

Usare la luce per commutare lo stato di magnetizzazione.

Fonte: Sci-X
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Un modo per rendere più veloci le unità di memorizzazione magnetica sarebbe di usare la luce per invertire la polarità di minuscole macchie di materiale, denominate domini magnetici, avanti e indietro, da 0 a 1 e viceversa (in termini informatici). Ora, in un esperimento presso l’impianto laser SLAC, sono stati catturati i cambi nanometrici, provocati dalla luce, in un materiale costituito da cobalto e platino stratificati.
I ricercatori sono stati sorpresi di scoprire che il bombardamento con luce laser infrarossa permettesse agli elettroni accelerati di sfondare le pareti che separano un dominio magnetico da quello vicino, distruggendo la magnetizzazione locale durante il processo.
Il team ha utilizzato impulsi ultracorti di luce infrarossa per innescare modifiche nel materiale magnetico e poi hanno esaminato quelle modifiche con impulsi di raggi X del laser FLASH del DESY di Amburgo.
I risultati sono pubblicati sulla rivista “Nature Communications”.
Diretti da Stefan Eisebitt, professore alla Technische Universität di Berlino, l'esperimento ha avuto la partecipazione di scienziati di quasi una dozzina di centri di ricerca, tra i quali Bill Schlotter, uno scienziato strumentale della Linac Coherent Light Source (LCLS), presso il National Accelerator Laboratory dello SLAC .
"Gli impulsi ultraveloci di raggi X sono perfetti per analizzare il ruolo della disposizione magnetica in nanoscala, sul meccanismo della commutazione magnetica ultraveloce”, ha detto Schlotter. L’apparato LCLS è stato utilizzato per esperimenti simili che studiano la commutazione magnetica su nanoscala e Eisebitt ha partecipato ad esperimenti dell’LCLS.
"La smagnetizzazione ottica è di gran lunga il più veloce processo per cambiare localmente la magnetizzazione e il controllo locale della magnetizzazione è la base della memorizzazione magnetica", ha detto in Eisebitt, annunciando i risultati. "Pertanto, i processi ottici potrebbero contribuire a rendere più veloci le memorie magnetiche in futuro. "
L’autore principale del documento, Bastian Pfau della TU di Berlino, ha detto che le osservazioni, che sono coerenti con le teorie e le simulazioni, mostrano come gli elettroni che transitano velocissimi attraverso il materiale possono distruggere la magnetizzazione nei campioni di cobalto-platino, passando attraverso i nano-domini magnetici vicini. Gli atomi in ciascun dominio hanno tutti i loro campi magnetici allineati nella stessa direzione.
"Quando sono bombardati da luce laser, gli elettroni rilasciati, che si diffondono attraverso il materiale, sfondano le pareti dei domini. Essi vanno da un dominio nel dominio confinante, che è magnetizzato nella direzione opposta, provocando la distruzione della magnetizzazione locale”, ha detto Pfau , aggiungendo che la comprensione di questo fenomeno può portare a dispositivi di memorizzazione magnetica migliorati.
"In futuro potremo miglioreremo i nostri esperimenti in modo che potremo non soltanto dimostrare la presenza dell’effetto, ma anche di quantificarne la forza", ha concluso lo scienziato.
Articolo originario di Glenn Roberts Jr.:
https://news.slac.stanford.edu/features/using-light-switch-magnetism

Immagine: © Bastian Pfau, TU Berlin

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