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

 

Нановосьмерка к Международному женскому дню
Нановосьмерка к Международному женскому дню

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

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!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.