Знайдено спосіб прискорити роботу комп'ютерної пам'яті у 1000 разів

Інженери Каліфорнійського університету в Сан-Дієго навчилися керувати магнітними станами матеріалу, змінюючи форму та фокусування лазерного променя. Підхід може стати основою більш швидкого та щільного запису даних. Дослідження опубліковано в журналі Nature Communications.

У магнітних накопичувачах інформація зберігається у вигляді невеликих областей із різним напрямом намагніченості. Ці стани відповідають цифровим нулям та одиницям. Зазвичай їх перемикання використовують зовнішнє магнітне полі, проте дослідники шукають способи виконувати ту ж операцію світловими імпульсами.

Автори працювали з багатошаровими структурами із платини та кобальту. Замість зміни складу матеріалу вони зосередилися на властивостях світла: розподіл поляризації в промені та його фокусування. Це дозволило керувати локальним нагріванням та впливом випромінювання на намагніченість.

Команда показала, що спеціально сформований промінь здатний запускати різні режими перемикання. В одному випадку розвиток магнітної області залежить від напрямку обертання поляризації світла, а в іншому зміна намагніченості відбувається без такої залежності. Зовнішнє магнітне поле для цього не потрібно.

У дослідах послідовність надкоротких імпульсів створювала невелику ділянку з протилежною намагніченістю та поступово розширювала його. Вченим також вдалося домогтися перемикання у більш товстій структурі, ніж допускали попередні експерименти такого типу. Це важливо для розробки матеріалів, які здатні надійно утримувати записану інформацію.

За оцінкою дослідників, оптичне перемикання потенційно може працювати більш ніж у тисячу разів швидше за підходи, засновані на зовнішньому магнітному полі. Однак це оцінка можливостей технології: готовий накопичувач із таким прискоренням команда не створила.

До практичного застосування залишаються інженерні завдання. Використаний надшвидкий лазер поки що важко вбудувати в комп'ютерний чіп. Автори планують зменшувати область впливу до кількох сотень нанометрів та шукати поєднання матеріалів та джерел світла, що більш підходять для компактної електроніки.