Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Физики научились переключать магнитные полюса при помощи света
(иллюстрация Radboud University).

Свет может возбуждать электроны, которые, в свою очередь, могут непосредственно влиять на силу обменного взаимодействия и, следовательно, изменять намагниченность полюсов

Физики научились переключать магнитные полюса при помощи света

Ключевые слова:  Nature Communications, Магнит, Обменное взаимодействие, Световой импульс, Управление магнетизмом, Физика

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

20 сентября 2015

Команда физиков во главе со специалистами из университета Неймегена обнаружила, что менять местами полюса магнита можно и без нагревания или использования внешнего магнитного поля. Учёные выяснили, что мощный световой импульс может иметь прямое влияние на так называемое обменное взаимодействие — таким образом и обеспечивается управление магнетизмом.

О своём эксперименте и выводах из него учёные рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Впервые эксперимент по изменению магнитных полюсов посредством воздействия коротких импульсов лазерного света физики провели в 2007 году. До того момента считалось, что свет имеет недостаточно сильное воздействие, чтобы разрушить мощное магнитное взаимодействие. Теперь же учёные доказали, что существует методика воздействия света на магнитные полюса, и она подразумевает задействование квантовых сил.

Авторы нового исследования показали, что свет может возбуждать электроны, которые, в свою очередь, могут непосредственно влиять на силу обменного взаимодействия и, следовательно, изменять намагниченность полюсов.

В отличие от предыдущих экспериментов, в данном случае главную роль играло не тепло от локального воздействия лазера, а сам световой импульс. Это означает, что новая методика может быть использована для хранения магнитных данных и что она крайне энергоэффективна.

"Мы проводили наши эксперименты на оксидах железа включая гематиты. Кристаллическая структура гематита представляет собой идеальную систему для изучения этих механизмов, поскольку ионы железа отделены от ионов кислорода в кристаллической решетке. Тем не менее, обменное взаимодействие происходит именно между ионами железа, поскольку электроны взаимодействуют через ионы кислорода. Возбуждая электроны в кислороде импульсами света, мы получаем возможность манипулировать обменным взаимодействием между спинами в железе и, соответственно, изменять полярность", — рассказывает ведущий автор исследования Алексей Кимель (Alexey Kimel).

Как поясняют исследователи, переключение магнитных полюсов без использования тепла открывает новые возможности в области магнитного хранения данных. В современных центрах обработки данных в настоящее время выпускается огромное количество излишнего тепла и поиск соответствующей системы охлаждения является одной из главных проблем сегодняшних технологий.

"Если мы научимся хранить информацию с использованием нашей новой методики, то вся технология сохранения больших объёмов данных станет значительно дешевле", — поясняет Кимель.

Исследователи также разработали магнитометр для измерения сверхбыстрых изменений, индуцируемых в магните. Они используют свободно распространяющееся электромагнитное излучение в терагерцовом диапазоне частот, которое испускается спинами магнита. Измеряя изменения в этом излучении, можно измерить и воздействие света на магнетизм.

"Наш новый магнитометр производит измерения в фемтосекундном масштабе", — говорит соавтор исследования Ростислав Михайловский (Rostislav Mikhaylovskiy).

Исследователи будут проводить дальнейшие исследования в своей области в новой лазерной лаборатории FELIX в университете Неймегена. Новые сверхмощные возможности этих установок помогут учёным оптимизировать свою технологию и отработать методику переключения магнитных полюсов световыми импульсами.


Источник: Вести.Наука



Комментарии
Палии Наталия Алексеевна, 20 сентября 2015 19:15 

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

К дню Святого Валентина
К дню Святого Валентина

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.