Los físicos han descubierto un método mucho más rápido para crear un patrón de espines en un imán. Este 'atajo' abre un nuevo capítulo en la investigación de topología. Curiosamente, este descubrimiento también ofrece un método adicional para lograr un almacenamiento de datos magnéticos más eficiente. La investigaciónse publicará el 5 de octubre en Materiales naturales .
Los físicos demostraron anteriormente que la luz láser puede crear un patrón de giros magnéticos. Ahora han descubierto una nueva ruta que permite hacer esto mucho más rápido, en menos de 300 picosegundos un picosegundo es una millonésima de millonésima de segundo.. Esto es mucho más rápido de lo que se creía posible.
útil para el almacenamiento de datos: skyrmions
Los imanes constan de muchos imanes pequeños, que se denominan giros. Normalmente, todos los giros apuntan en la misma dirección, lo que determina los polos norte y sur del imán. Pero las direcciones de los giros juntos a veces forman configuraciones similares a vórtices conocidascomo skyrmions.
"Estos skyrmions en imanes podrían usarse como un nuevo tipo de almacenamiento de datos", explica Johan Mentink, físico de la Universidad de Radboud. Durante varios años, los científicos de Radboud han estado buscando formas óptimas de controlar el magnetismo con luz láser y, en última instancia,Úselo para un almacenamiento de datos más eficiente. En esta técnica, se disparan pulsos de luz muy cortos a un material magnético. Esto invierte los giros magnéticos en el material, que cambia un poco de un 0 a un 1.
"Una vez que los espines magnéticos toman la forma de un vórtice de un skyrmion, esta configuración es difícil de borrar", dice Mentink.puede almacenar una gran cantidad de datos en una pieza muy pequeña de material ".
acceso directo
La transición de fase entre estos dos estados en un imán - todos los giros apuntando en una dirección a un skyrmion - es comparable a una carretera sobre una alta montaña. Los investigadores han descubierto que se puede tomar un 'atajo' a través delmontaña calentando el material muy rápidamente con un pulso de láser. Por lo tanto, el umbral para la transición de fase se reduce durante un tiempo muy corto.
Un aspecto notable de este nuevo enfoque es que el material se lleva primero a un estado muy caótico, en el que la topología, que puede verse como el número de skyrmions en el material, fluctúa fuertemente. Los investigadores descubrieron este enfoquemediante la combinación de rayos X generados por el láser europeo de electrones libres en Hamburgo con microscopía electrónica extremadamente avanzada y simulaciones de dinámica de espín. "Por lo tanto, esta investigación implicó un enorme esfuerzo de equipo", enfatiza Mentink.
Nuevas posibilidades
Este descubrimiento fundamental ha abierto un nuevo capítulo en la investigación de topología. Mentink espera que muchos más científicos ahora comiencen a buscar formas similares de 'tomar un atajo a través de la montaña' en otros materiales.
Este descubrimiento también permite nuevos enfoques para crear un almacenamiento de datos más rápido y eficiente. Existe una necesidad cada vez mayor de esto, por ejemplo, debido a los gigantescos centros de datos que consumen mucha energía y que se requieren para el almacenamiento masivo de datos en la nube. Skyrmions magnéticospuede proporcionar una solución a este problema. Debido a que son muy pequeños y se pueden crear muy rápidamente con luz, una gran cantidad de información se puede almacenar de manera muy rápida y eficiente en un área pequeña.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Radboud Nijmegen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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