Исследователи из Центра эмергентной материальной науки RIKEN (CEMS) Наоки Огава и Зицян Ван разработали инновационный метод визуализации магнитного упорядочения в антиферромагнитных материалах, открывая новые перспективы для создания более совершенных устройств хранения данных.
Традиционные жесткие диски используют ферромагнетики, где магнитные диполи или спины направлены в одном направлении, создавая чистое магнитное поле. Данные хранятся в виде определенных паттернов намагниченности, что делает их легко считываемыми.
Антиферромагнетики представляют собой альтернативную технологию, где соседние спины выровнены в противоположных направлениях. Отсутствие результирующего магнитного поля из-за взаимной компенсации спинов делает эти материалы потенциально более быстрыми, компактными и устойчивыми к ошибкам.
Основная сложность работы с антиферромагнетиками заключается в необходимости обеспечения регулярного антипараллельного упорядочения спинов. Материал разделяется на магнитные домены с различными паттернами чередования в соседних областях, что существенно затрудняет их визуализацию.
Новый метод, разработанный учеными, основан на световой детекции, усиленной применением электрического поля. Это позволило повысить видимость доменов до 90%, что значительно эффективнее предыдущих подходов, использующих комбинацию магнитных и электрических полей.
Исследования проводились на двумерном кристалле, содержащем марганец, фосфор и серу. Такая структура оказалась оптимальной для демонстрации новой технологии визуализации магнитного упорядочения.
Следующим этапом развития технологии станет разработка сверхбыстрого метода локального управления доменами, что приблизит создание практических устройств памяти на основе антиферромагнетиков.
Изображение носит иллюстративный характер
Традиционные жесткие диски используют ферромагнетики, где магнитные диполи или спины направлены в одном направлении, создавая чистое магнитное поле. Данные хранятся в виде определенных паттернов намагниченности, что делает их легко считываемыми.
Антиферромагнетики представляют собой альтернативную технологию, где соседние спины выровнены в противоположных направлениях. Отсутствие результирующего магнитного поля из-за взаимной компенсации спинов делает эти материалы потенциально более быстрыми, компактными и устойчивыми к ошибкам.
Основная сложность работы с антиферромагнетиками заключается в необходимости обеспечения регулярного антипараллельного упорядочения спинов. Материал разделяется на магнитные домены с различными паттернами чередования в соседних областях, что существенно затрудняет их визуализацию.
Новый метод, разработанный учеными, основан на световой детекции, усиленной применением электрического поля. Это позволило повысить видимость доменов до 90%, что значительно эффективнее предыдущих подходов, использующих комбинацию магнитных и электрических полей.
Исследования проводились на двумерном кристалле, содержащем марганец, фосфор и серу. Такая структура оказалась оптимальной для демонстрации новой технологии визуализации магнитного упорядочения.
Следующим этапом развития технологии станет разработка сверхбыстрого метода локального управления доменами, что приблизит создание практических устройств памяти на основе антиферромагнетиков.
