Физики намагнитили материал светом
Команда ученых из США использовала излучение терагерцового лазера для создания магнитного фазового перехода, а антиферромагнитном материале. Лазерные осцилляции были настроены на естественные вибрации атомов матерала так, чтобы баланс атомных спинов оказался сдвинут к новому магнитному состоянию. Новый метод управления антиферромагнитными материалами можно применять для создания передовых вычислительных и запоминающих устройств.
В обычных магнитах спины атомов указывают в одном направлении, и их с легкостью можно направить в сторону внешнего магнитного поля. Антиферромагниты состоят из атомов с разнонаправленными спинами, что в сумме дает нулевую намагниченность. Такой материал оказывается невосприимчивым к магнитному притяжению.
Если запоминающее устройство изготовить из антиферрмагнитного материала, данные могут быть записаны на микроскопические регионы или домены. Определенная конфигурация направлений спинов в домене будет означать ноль, другая - единицу. Данные на таком чипе будут надежно защищены от магнитного воздействия извне.
По этой и другим причинам ученые полагают, что антиферромагнитные материалы могли бы стать более привлекательной альтернативой существующим технологиям хранения данных, пишет EurekAlert. Главная трудность в том, чтобы уверенно переключать магнитное состояние антиферромагнитного материала.
Такую возможность продемонстрировала команда физиков из Массачусетского технологического института на примере материала FePS3, который переходит в антиферромагнитную фазу при температуре около 118 К (-155 градусов Цельсия). При помощи тщательно настроенного ТГц-лазера ученые воздействовали на вибрации атомов материала, которые влияют на взаимодействие спинов. В результате спины атомов вышли из состояния равновесия и создали желаемую конфигурацию направлений спинов.
Новое состояние сохраняется, как показали эксперименты, на протяжении нескольких миллисекунд - поразительно долго, по сравнению с пикосекундами, которые обычно сохраняется светоиндуцированный фазовый переход. Этот запас времени позволяет воспользоваться свойствами нового состояния и исследовать пути управления антиферромагнитными материалами.