A busca para fornecer gravação magnética ultrarrápida e eficiente em termos de energia pode estar um passo mais perto de ser concretizada, devido a novas pesquisas pioneiras sobre comutação totalmente óptica de magnetização.
À medida que a capacidade e o consumo de eletricidade dos data centers aumentam exponencialmente, há uma necessidade econômica e social urgente de encontrar métodos de armazenamento de informações mais eficientes em termos de energia.

Essa demanda estimulou um extenso esforço de pesquisa em novos mecanismos físicos para controle de magnetização em filmes finos magnéticos, por exemplo, comutação totalmente óptica.

A comutação totalmente óptica da magnetização permite que os bits magnéticos sejam escritos puramente por pulsos ópticos de laser sem a necessidade de um campo magnético externo.

Estudos anteriores de comutação totalmente óptica de magnetização se concentraram quase exclusivamente em materiais baseados em terras raras, como Gd e Tb, o que limita a sintonização e a escalabilidade do dispositivo.

Uma equipe de pesquisadores, liderada pela Universidade de Exeter, fez um avanço fundamental na comutação totalmente óptica da magnetização, demonstrando o potencial de fornecer dispositivos de armazenamento magnético em nanoescala com eficiência energética baseados apenas em metais de transição, como Fe, Co ou Ni.

Do ponto de vista de aplicações tecnológicas, os ferrimagnets sintéticos livres de terras raras usados ​​neste trabalho são altamente desejáveis ​​devido ao baixo custo e abundância relativa dos materiais constituintes, e a sintonizabilidade inigualável.

Os resultados demonstram que a comutação totalmente óptica é acionada por uma corrente polarizada por spin que flui entre as duas configurações magnéticas equivalentes com alinhamento antiparalelo do Ni₃ Camadas ferromagnéticas de Pt e Co. A comutação pode ser realizada independentemente da polarização da luz e em uma ampla faixa de temperatura.

A pesquisa é publicada em Nano Letters.

Maciej Dąbrowski, primeiro autor da Universidade de Exeter, diz que seus "resultados demonstram que o ingrediente chave para a comutação totalmente óptica independente de helicidade em ferrimagnet sintética livre de terras raras é ter duas camadas distintas de metal de transição".

"Ao empregar Ni₃ Camadas Pt e Co, conseguimos criar um desequilíbrio de corrente polarizada por spin por um trilionésimo de segundo (10 ^-12 s) após a excitação do laser, que finalmente leva à comutação de magnetização." + Explore mais

Os dispositivos de memória fotônica de última geração são 'gravados com luz', ultrarrápidos e energeticamente eficientes