Открыто происхождение ультрабыстрой манипуляции доменными стенами

Международная группа ученых обнаружила удивительный эффект у безэлектронного лазера FLASH.

Эффект этот в ферромагнитных материалах приводит к манипуляции пространственно изменяющейся магнетизацией в ультрабыстрых временных рамках.

Этот эффект может быть ключом в дальнейшем миниатюризации и работе магнитных устройств хранения данных. Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Известно, что намагничиванием могут управлять короткие световые импульсы, однако до сих пор пространственные изменения магнетизации нельзя было определить вследствие ограниченного пространственного решения обычных оптических методов. Поскольку большинство ферромагнитных материалов состоит из множества доменов с различными направлениями магнетизации, особенно интересным является локальное изменение последней в этих доменах и в интерфейсах между доменами, то есть в так называемых доменных стенках.

Результаты показали, что вследствие вспышек безэлектронного лазера генерируются высоковзволнованные электроны, которые быстро движутся через материал. Таким образом, они двигаются из одной области в соседнюю с разным направлением магнетизации. А поскольку электроны несут часть магнетизации, они управляют ей в доменах, пересекая их стенки. Это значит, что стенки доменов способны менять свою геометрию в фемтосекундном временном масштабе.

Поскольку стенки доменов также используются в устройствах памяти, таких как память рейстрек, эти исследования могут послужить первым шагом к совершенствованию их работы. Рейстрековая память — разработка IBM, которая в будущем может стать быстрой и дешевой альтернативой для традиционной RAM-памяти или жестких дисков.

Эксперименты в ходе исследования проведены учеными из университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце с коллегами из Технического университета Берлина, а также университетов Гамбурга и Парижа. Исследуемые образцы состоят из кобальтоплатиновых многослойных систем, из которых формируются похожие на лабиринт стенки доменов.

08.10.2012