Baineann an saol nua-aimseartha le sonraí, rud a chiallaíonn go dteastaíonn bealaí nua, gasta agus coigilte fuinnimh uainn chun sonraí faoi ghléasanna stórála a léamh agus a scríobh. Le teicneolaíocht lasctha uile-optúil ábhar maighnéadach (AOS) a fhorbairt, tugadh aird mhór le deich mbliana anuas ar an modh optúil chun bíoga léasair a úsáid in ionad maighnéid chun sonraí a scríobh. Cé go bhfuil sí tapa agus tíosach ar fhuinneamh, tá fadhbanna le cruinneas ag teicneolaíocht AOS. Tá taighdeoirí in Ollscoil Teicneolaíochta Eindhoven san Ísiltír tar éis modh nua a chumadh a úsáideann ábhair ferromagnetacha mar thagairt chun sonraí a scríobh go cruinn isteach sa chiseal cóbalt-gadolinium (Co / Gd) le bíoga léasair. Foilsíodh a gcuid taighde in Nature Communications.
Stórálann ábhair mhaighnéadacha i dtiomántáin chrua agus i bhfeistí eile sonraí i bhfoirm giotáin ríomhaire. Go traidisiúnta, léitear agus scríobhtar sonraí chuig an diosca crua trí mhaighnéad beag a bhogadh ar an ábhar. Mar sin féin, de réir mar a leanann an t-éileamh ar tháirgeadh, tomhaltas, rochtain agus stóráil sonraí ag méadú, tá éileamh mór ar mhodhanna níos tapa agus níos tíosaí ar fhuinneamh chun sonraí a rochtain, a stóráil agus a thaifeadadh.
Is modh tuar dóchais é lascadh uile-optúil (AOS) ábhar maighnéadach i dtéarmaí luas agus éifeachtúlacht fuinnimh. Úsáideann an lasc uile-optúil bíoga léasair femtosecond chun treo an casadh maighnéadach ar an scála picosecond a athrú. Is féidir dhá mheicníocht a úsáid chun sonraí a scríobh: lasca scoránaigh il-chuisle agus aon-chuisle. I lasc ilphulse, tá treo deiridh an casadh cinntitheach, rud a chiallaíonn gur féidir polarú an tsolais a chinneadh roimh ré. Mar sin féin, is gnách go mbíonn léasair iolracha ag teastáil ón meicníocht seo, rud a laghdaíonn luas agus éifeachtúlacht na scríbhneoireachta.
Ar an láimh eile, beidh an luas scríbhneoireachta aon-bíge i bhfad níos gasta, ach léiríonn an taighde ar an lasc uile-optúil aon-bíog gur próiseas sleamhnáin é an lascadh aon-bíog. Ciallaíonn sé seo go gcaithfear eolas roimh ré ar an ngiotán chun staid giotán maighnéadach ar leith a athrú. Is é sin le rá, caithfear staid an BIT a léamh sular féidir é a fhrithscríobh, a thugann céim léitheoireachta isteach sa phróiseas scríbhneoireachta, agus ar an gcaoi sin an luas a theorannú.
Modh níos fearr is ea an modh lasctha aon-optúil cinntitheach aon-chuisle, áit nach mbraitheann treo deiridh an ghiotáin ach ar an bpróiseas a úsáidtear chun an giotán a shocrú agus a athshocrú. Faoi láthair, d’fhorbair taighdeoirí i nGrúpa Nanostruchtúir Roinn na Fisice Feidhmí in Ollscoil Teicneolaíochta Eindhoven modh nua chun scríbhneoireacht aon-chuisle cinntitheach a bhaint amach in ábhair stórála maighnéadacha, rud a fhágann go bhfuil an próiseas scríbhneoireachta níos beaichte.
Foinse pictiúr: Ollscoil Teicneolaíochta Eindhoven
Ina dturgnamh, dhear taighdeoirí ó Ollscoil Teicneolaíochta Eindhoven córas scríbhneoireachta ar a raibh trí shraith - ciseal tagartha ferromagnetic déanta as cóbalt agus nicil, a chabhraíonn nó a choisceann an ciseal saor sa chiseal saor. Lasc rothlach, ciseal spacer copair seoltaí (Cu) nó ciseal bearna, agus ciseal saor ó Co / Gd atá in-aistrithe go optúil. Tá tiús na sraithe ilchodaigh níos lú ná 15 nm.
Nuair a bheidh an léasair femtosecond corraithe, déantar an ciseal tagartha a dhí-mhaighnéadú i níos lú ná 1 picosecond. Tiontaítear cuid den mhóiminteam uilleach caillte a bhaineann leis an casadh sa chiseal tagartha ina shruth casadh a iompraíonn an leictreon. Tá na spins sa sruth sa treo céanna leis na spins sa chiseal tagartha.
Bogann an sruth sníomh seo ón gciseal tagartha tríd an gciseal copair spacer (an tsaighead bán san fhigiúr) go dtí an ciseal saor, áit ar féidir leis cabhrú nó cosc a chur ar casadh casadh sa chiseal saor. Braitheann sé seo ar threo casadh coibhneasta na sraithe tagartha agus na sraithe saor in aisce.
Beidh dhá stát ina chúis le fuinneamh an léasair a athrú. Ar dtús, os cionn tairsí, déantar an treo casadh deiridh sa chiseal saor a chinneadh go hiomlán leis an gciseal tagartha; sa dara háit, os cionn tairseach níos airde, tugtar faoi deara athrú. Tá sé léirithe ag taighdeoirí gur féidir an dá mheicníocht seo a úsáid chun staid casadh na saorchiseal a scríobh go cruinn gan a staid tosaigh a mheas le linn an phróisis scríbhneoireachta. Soláthraíonn an fhionnachtain seo forbairt thábhachtach dár leathnú amach anseo ar fheistí stórála sonraí.