Сверхбыстрая тепловая проводимость позволяет управлять информацией, хранящейся в магнитном виде

Передача потоков тепла


Исследователи из университета Иллинойса обнаружили новые физические механизмы, позволяющие производить манипуляции с информацией, обрабатываемой и хранимой в магнитном виде при помощи потоков тепла, перемещающихся с высокой скоростью в объеме магнитного материала. Использование сверхскоростной теплопередачи вместо внешних магнитных полей обеспечивает новые перспективные методы управления состоянием намагниченности магнитных наноразмерных доменов, которые являются основой современных магнитных носителей информации, к примеру, пластин жестких дисков.

В своих исследованиях ученые использовали эффект, заключающийся в создании областей с разными направлениями вращения электронов (спинами) при прохождении через этот материал потока тепла. Этот эффект создает вторичный эффект, проявляющийся в виде возникновения магнитных диполей, магнитное поле которых используется для управления ориентацией магнитного поля второго слоя магнитного материала, который, собственно, и является информационным слоем.

Используемая учеными физика родственна физическим процессам, происходящим в термопарах и термоэлектрических генераторах других типов, в которых проходящие потоки тепла вызывают разделение электрических зарядов, что приводит к появлению электрического потенциала. Но использование таких процессов по отношению к магнитным свойствам материалов является малоизученной областью, которая таит в себе огромные перспективы для разных областей науки и техники.

"Мы используем создаваемый скоростной теплопередачей "спин-поток" для того, чтобы передать необходимый спин в заданную область магнитного материала. Этот поток позволяет намагнитить в заданную сторону определенные участки материала-ферромагнетика при помощи направленных потоков тепла, которые в некоторых случаях легче индуцировать, нежели направленные потоки магнитного поля" - Гюнг-Мин Чой (Gyung-Min Choi), - "Более того, в некоторых случаях использование передачи магнитного момента при помощи тепла является более предпочтительным методом, чем его передача при помощи электрического тока".

В своих экспериментах ученые создавали направленные скоростные потоки тепла при помощи импульсов интенсивного импульса лазерного света, длительностью в несколько пикосекунд. Эти потоки тепла имели достаточно большую величину, выражающуюся цифрой в 100 ГВт на квадратный метр, а существовали они в таком виде в течение 50 триллионных долей секунды (50 пикосекунд). Параметры импульса лазерного света, создаваемого им потока тепла, толщина ферромагнитного слоя и толщина теплоотводящего слоя определяют полярность и амплитуду теплового потока и, следовательно, параметры намагничивания определенных участков информационного слоя.

Следует отметить, что работа ученых из Иллинойса пока имеет лишь теоретическое значение. Но, с развитием некоторых областей науки, таких как спинтроника, подобные технологии могут стать основой новых сверхскоростных спинтронных устройств, устройств хранения информации с высокой скоростью доступа и показателем плотности, и многого, многого другого.




Ключевые слова:
Свет, Импульс, Лазер, Поток, Тепло, Вращение, Электрон, Спин, Магнитный, Материал, Хранение, Обработка, Информация, Спинтроника

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Созданы ячейки новой магнитной памяти, способные переключаться с рекордно в ...
  • Ученые разработали технологию определения спина электронов при помощи лазер ...
  • Создан наноразмерный охлаждающий элемент, работающий за счет движения спин- ...
  • Используя тепло, выделяющееся при работе, можно управлять функциями микропр ...
  • Разработан новый простой метод записи данных на магнитный носитель.




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.