Nútímalíf snýst um gögn, sem þýðir að við þurfum nýjar, skjótar og orkusparandi leiðir til að lesa og skrifa gögn um geymslutæki. Með þróun segulmagnaðir, al-sjón-rofi tækni (AOS) hefur sjónaðferðin til að nota leysirpúls í stað segla til að skrifa gögn vakið talsverða athygli undanfarinn áratug. Þrátt fyrir að vera fljótur og orkunýtinn hefur AOS tæknin vandamál með nákvæmni. Vísindamenn við Tækniháskólann í Eindhoven í Hollandi hafa fundið upp nýja aðferð sem notar ferromagnetic efni til viðmiðunar til að skrifa gögn nákvæmlega í kóbalt-gadolinium (Co / Gd) lagið með leysipúlsum. Rannsóknir þeirra voru birtar í Nature Communications.
Segulefni í harða diska og önnur tæki geyma gögn í formi tölvubita. Hefð er fyrir því að gögn séu lesin og skrifuð á harða diskinn með því að færa lítinn segull á efnið. Eftir því sem eftirspurnin eftir gagnaframleiðslu, neyslu, aðgangi og geymslu heldur áfram að aukast, er talsverð eftirspurn eftir hraðari og orkunýtnari aðferðum við að fá aðgang, geymslu og skráningu gagna.
Al-sjónrofi (AOS) segulmagnaðir efna er efnileg aðferð hvað varðar hraða og orkunýtni. Alls-sjónrofiinn notar femtosecond leysir púls til að breyta stefnu segulspennunnar á picosecond kvarðanum. Hægt er að nota tvö fyrirkomulag til að skrifa gögn: fjölpúls og einspúls rofa. Í fjölpúlsrofi er endanleg snúningur snúningsákvörðunar, sem þýðir að hægt er að ákvarða það fyrirfram með skautun ljóssins. Hins vegar krefst þetta fyrirkomulag venjulega margfeldis leysir, sem dregur úr hraða og skilvirkni ritunar.
Aftur á móti verður skrifhraði einspúls mun hraðar, en rannsóknir á einspúls all-sjón-rofi sýna að stakpúlsrofi er rennibraut. Þetta þýðir að til að breyta ástandi tiltekins segulmagnsbita þarf fyrirfram þekkingu á bitanum. Með öðrum orðum, það verður að lesa ástand BIT áður en hægt er að skrifa yfir hann, sem kynnir lestrarfasa í ritferlinu og þar með takmarkar hraðann.
Betri aðferð er ákvarðandi einspúls all-sjón-rofi aðferð, þar sem endanleg stefna bitans fer aðeins eftir því ferli sem notað er til að stilla og endurstilla bitann. Nú um stundir hafa vísindamenn í Nanostructure hópi tæknideildar Eindhoven í tækniháskólanum í Eindhoven þróað nýja aðferð til að ná ákveðinni ein-púls skrift í segulgeymsluefni, sem gerir ritferlið nákvæmara.
Uppspretta myndar: Tækniháskólinn í Eindhoven
Í tilraun sinni, hannuðu vísindamenn frá Tækniháskólanum í Eindhoven ritunarkerfi sem samanstendur af þremur lögum - ferromagnetic viðmiðunarlagi úr kóbalti og nikkeli, sem hjálpar eða kemur í veg fyrir frjálsa lagið í frjálsa laginu. Snúningsrofi, leiðandi kopar (Cu) dreifarlag eða bilslag og ljósfræðilegt skiptanlegt Co / Gd frítt lag. Þykkt samsetts lags er minna en 15 nm.
Þegar femtosecond leysirinn hefur verið spenntur þá er viðmiðunarlagið afmagnetiserað á innan við 1 picosecond. Sumu glataða skriðþunga sem tengist snúningnum í viðmiðunarlaginu er síðan breytt í snúningsstraum sem rafeindin ber með sér. Snúningarnir í straumnum eru í sömu átt og snúningarnir í viðmiðunarlaginu.
Þessi snúningsstraumur færist síðan frá viðmiðunarlaginu í gegnum koparrýmislagið (hvíta örin á myndinni) yfir í frjálsa lagið, þar sem það getur hjálpað eða komið í veg fyrir að snúningur skiptist í frjálsa lagið. Þetta fer eftir hlutfallslegu snúningsstefnu viðmiðunarlagsins og frjálsa lagsins.
Að breyta leysirorkunni veldur tveimur ríkjum. Í fyrsta lagi, yfir viðmiðunarmörk, er endanleg snúningsstefna í frjálsa laginu fullkomlega ákvörðuð af viðmiðunarlaginu; í öðru lagi, yfir hærri þröskuld, sést rofi. Vísindamenn hafa sýnt að hægt er að nota þessa tvo leiði til að skrifa nákvæmlega snúningsástand frjálsa lagsins án þess að huga að upphafsástandi þess meðan á ritun stendur. Þessi uppgötvun veitir mikilvæga þróun fyrir framtíðar stækkun okkar á geymslu gagna.