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La quête de fournir un enregistrement magnétique ultra-rapide et économe en énergie pourrait être un pas de plus vers la réalisation, grâce à de nouvelles recherches pionnières sur la commutation tout optique de la magnétisation.
Alors que la capacité et la consommation d'électricité des centres de données augmentent de façon exponentielle, il existe un besoin économique et sociétal pressant de trouver des méthodes de stockage d'informations plus économes en énergie.
Cette demande a stimulé des efforts de recherche approfondis sur de nouveaux mécanismes physiques pour le contrôle de la magnétisation dans les couches minces magnétiques, par exemple la commutation tout optique.
La commutation tout optique de l'aimantation permet d'écrire des bits magnétiques uniquement par des impulsions laser optiques sans avoir besoin d'un champ magnétique externe.
Des études antérieures sur la commutation tout optique de l'aimantation se sont presque exclusivement concentrées sur des matériaux à base de terres rares tels que Gd et Tb, ce qui limite l'accordabilité et l'évolutivité du dispositif.
Une équipe de chercheurs, dirigée par l'Université d'Exeter, a réalisé une percée décisive dans la commutation tout optique de l'aimantation, démontrant le potentiel de fournir des dispositifs de stockage magnétiques à l'échelle nanométrique économes en énergie basés uniquement sur des métaux de transition tels que Fe, Co ou Ni.
Du point de vue des applications technologiques, les ferrimaimants synthétiques sans terres rares utilisés dans ce travail sont hautement souhaitables en raison du faible coût et de l'abondance relative des matériaux constitutifs, ainsi que de l'accordabilité inégalée.
Les résultats démontrent que la commutation tout optique est entraînée par un courant polarisé en spin circulant entre les deux configurations magnétiques équivalentes avec un alignement antiparallèle du Ni3 Couches ferromagnétiques Pt et Co. La commutation peut être réalisée indépendamment de la polarisation de la lumière et sur une large plage de température.
La recherche est publiée dans Nano Letters.
Maciej Dąbrowski, premier auteur de l'Université d'Exeter, déclare que leurs "résultats démontrent que l'ingrédient clé de la commutation tout optique indépendante de l'hélicité dans un ferrimagnétique synthétique sans terres rares est d'avoir deux couches de métal de transition distinctes".
"En employant Ni3 Dans les couches Pt et Co, nous avons pu créer un déséquilibre du courant polarisé en spin pendant un billionième de seconde (10 -12 s) après l'excitation laser, ce qui conduit finalement à la commutation de magnétisation." + Explorez davantage
