一种利用光改变材料磁性状态的新方法可能会带来更快、更小、更节能的数据存储。 加州大学圣地亚哥分校的工程师在《自然通讯》上发表了他们的发现。 在硬盘驱动器和其他数据存储技术中，小磁场代表构成数字信息的 1 和 0。这些磁状态之间的切换通常需要外部磁场。但这种方法会消耗大量能源并限制数据写入速度。 加州大学圣地亚哥分校的工程师展示了另一种方法，即使用光而不是磁铁来切换磁性信息，这一过程称为光学切换。由于光可以非常快速地传输能量并精确地聚焦在一个小区域，因此它可以更快、更有效地操纵磁位。研究人员估计，光开关的速度可能比依赖外部磁场的方法快 1000 倍以上。 他们的方法使用超快激光束，该激光束形状独特，尺寸非常小，比以前方法中使用的光束小大约十几个数量级。 使用这种专门设计的光束控制材料磁化的能力可以将更多信息封装到更小的区域中。加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院电气与计算机工程系教授、高级研究作者 Abdoulaye Ndao 表示：“光束的尺寸越小，光学存储器就越小、越密集。” 先前的研究表明，光切换仅在不由三个磁性层组成的非常薄的磁性堆栈中以及使用特定类型的偏振光时才可能实现。 “之前的实验表明，大于三层的材料厚度会阻碍光传输，”Ndao 说。 “这限制了磁性材料的整体厚度，从而限制了其长期存储记忆的能力。” 但通过形成和减少光，Ndao 的团队克服了这两个限制。他们展示了由九个交替的铂和钴层组成的厚磁性材料的光传输。他们还发现，他们不再需要依靠光的偏振来实现开关。 该研究的第一作者、电气和计算机工程博士穆罕默德·瓦利德·哈立德 (Mohammad Waleed Khalid) 表示：“我们通过光学设计光来改变材料中在微米和纳米尺度上发生的物理现象。” […]