Учёные нашли новый способ управлять магнетизм с помощью света, что может привести к ускорению записи цифровых данных, уменьшению занимаемого места и снижению энергозатрат в системах хранения. По данным исследователей, метод оптического переключения может ощутимо увеличить скорость записи по сравнению с обычными методами, основанными на внешнем магнитном поле, и в перспективе сделать память более компактной и энергоэффективной.

Команда из Университета Калифорнии в Сан-Диего продемонстрировала альтернативу: светом можно изменять магнитные состояния без традиционной силы поля. Для достижения этого применили ультракороткие импульсы света, сфокусированные на очень малые области, что позволяет записывать магнетизм быстрее и с меньшими затратами энергии. Исследование утверждает, что оптическое переключение может развивать скорости более чем в тысячу раз в сравнение с современными методами.

Чтобы сделать подобное возможным, учёные использовали ультракороткий лазер и специально изменили форму и размер светового пучка. Впервые их пучок оказался существенно меньше по размеру по сравнению с теми, что применялись в предшествующих экспериментах, причём изменение охватывало десятки порядков величины.

Важной частью достижения стало демонстративное оптическое переключение в магнитной структуре, состоящей из девяти поочерёдённых слоёв Platina и кобальта, и без требования особой поляризации света. По словам главного автора проекта Мухаммада Валита Калидa, новый подход позволил управлять физикой материала на микро- и наноуровнях, что раньше считалось недостижимым обычными лазерными лучами.

Однако перед учёными стоят серьёзные препятствия на пути к практическому применению: для экспериментов необходим специализированный ультрап быстросекундный лазер, который трудно интегрировать в компьютерные чипы. Авторы работают над поиском материалов, реагирующих на лазерные системы, более подходящие для аппаратной реализации, и пытаются ещё сильнее уменьшить размер светового пучка, поставив цель в несколько сотен нанометров, чтобы упростить примыкание к технологиям хранения.