Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего нашли способ управлять намагниченностью материала с помощью специально формированных лазерных импульсов, не требуя изменения состава самого магнитного слоя. Исследование опирается на структуру из девяти чередующихся слоев платины и кобальта. В предыдущих работах подобное оптическое переключение удавалось получить лишь в более тонких структурах, толщиной не более трёх магнитных слоев, поэтому наблюдаемое в трёхслойной конфигурации явление считалось заметным прорывом. Эксперимент проводился при участии команды UCSD, и в материале подчёркнуто, что переключение достигается не одним импульсом, а последовательностью лазерных импульсов, причём здесь ключевым остаётся использование лазерной фокусировки. Источник изображения: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Первый импульс локально нагревает участок материала и формирует небольшую область с противоположной намагниченностью. Далее последовательно подводимые импульсы расширяют эту область, пока структура не переходит в новое устойчивое состояние. Важным элементом экспериментов стало управление формой и размером лазерного пятна: по мере уменьшения области воздействия изменяются локальный нагрев и силы, действующие на магнитную структуру, что напрямую влияет на записываемый бит. При размере светового пятна меньше 1,36 микрометра удаётся добиться переключения независимо от спиральности света — то есть направления вращения его поляризации не играет роли.

По оценке авторов, такой подход к оптическому переключению может быть более чем в тысячу раз быстрее методов, использующих внешнее магнитное поле. Авторы также отмечают, что дальнейшее уменьшение размера светового пятна до нескольких сотен нанометров потенциально позволит существенно увеличить плотность хранения данных.