Kehidupan modern berputar di sekitar data, yang berarti kita membutuhkan cara baru, cepat, dan hemat energi untuk membaca dan menulis data pada perangkat penyimpanan.
Metode optik yang menggunakan pulsa laser alih-alih magnet untuk menulis data telah menerima perhatian yang cukup dalam dekade terakhir, dengan
pengembangan all-optical switching (AOS) dari bahan magnet. Meskipun cepat dan hemat energi, AOS memiliki masalah dengan presisi.
Para peneliti di Eindhoven University of Technology di Belanda telah menemukan metode baru untuk menulis data dengan tepat ke dalam kobalt
lapisan gadolinium (Co/Gd) dengan pulsa laser, menggunakan bahan ferromagnetik sebagai referensi.
Komunikasi.
Bahan magnetik di hard drive dan perangkat lain menyimpan data dalam bentuk bit komputer.
Namun dengan meningkatnya permintaan untuk produksi data, konsumsi, akses, dan penyimpanan,
ada permintaan yang cukup untuk metode yang lebih cepat dan lebih hemat energi untuk mengakses, menyimpan, dan merekam data.
All-optical switching (AOS) dari bahan magnet adalah pendekatan yang menjanjikan dalam hal kecepatan dan efisiensi energi.
dua mekanisme dapat digunakan untuk menulis data: multi-
Dalam multi-impulse switching, arah akhir dari spin adalah deterministik, yang berarti dapat ditentukan dalam
Namun, mekanisme ini biasanya membutuhkan beberapa laser, yang mengurangi kecepatan dan efisiensi cahaya.
Menulis.
Di sisi lain, penulisan pulsa tunggal jauh lebih cepat, tetapi penelitian pada single-pulsa all-optical switching telah menunjukkan bahwa single-pulsa switching
Ini berarti bahwa untuk mengubah keadaan bit magnet tertentu, pengetahuan sebelumnya tentang bit diperlukan.
keadaan bit harus dibaca sebelum dapat ditimpa, yang memperkenalkan fase membaca untuk proses menulis, sehingga membatasi kecepatan.
Pendekatan yang lebih baik adalah metode pengalihan optis tunggal-pulsa deterministik, di mana arah akhir bit hanya tergantung pada
proses yang digunakan untuk mengatur dan mengatur ulang bit. Sekarang, peneliti di Nanostructure Group di Departemen Fisika Terapan di Eindhoven
Universitas Teknologi telah mengembangkan metode baru untuk mencapai penulisan deterministik pulsa tunggal dalam bahan penyimpanan magnetik, membuat
proses penulisan lebih tepat.
Dalam percobaan mereka, para peneliti TU Eindhoven merancang sistem penulisan yang terdiri dari tiga lapisan: lapisan referensi ferromagnetik
terbuat dari kobalt dan nikel, yang membantu atau mencegah beralih spin di lapisan bebas; spacer tembaga (Cu) konduktif atau lapisan celah; dan
lapisan bebas Co/Gd yang dapat diputar secara optik. ketebalan lapisan komposit kurang dari 15 nm.
Setelah tergerak oleh laser femtosekund, lapisan referensi demagnetisasi dalam waktu kurang dari 1 pikosekund.
dengan spin di lapisan referensi kemudian diubah menjadi arus spin yang dibawa oleh elektron.
sejajar dengan arah putaran pada lapisan referensi.
Arus spin ini kemudian bergerak dari lapisan referensi melalui spacer tembaga (lihat anak panah putih di gambar) ke lapisan bebas, di mana ia dapat
Hal ini tergantung pada orientasi putaran relatif dari lapisan referensi dan lapisan bebas.
Perubahan energi laser menghasilkan dua keadaan. pertama, di atas ambang batas orientasi putaran akhir dalam lapisan bebas sepenuhnya ditentukan oleh
Kedua, di atas ambang batas yang lebih tinggi, beralih diamati.
digunakan bersama-sama untuk dengan tepat menulis spin state dari lapisan bebas tanpa harus mempertimbangkan keadaan awal selama proses menulis.
penemuan ini memberikan kemajuan penting dalam perluasan perangkat penyimpanan data masa depan kita.