24.12.2021
ФизТех
3 339

Открыт сверхбыстрый способ управления данными

5.1

С увеличением объема сохраняемой информации возникает необходимость в разработке новых способов и технологий для энергоэффективной и сверхбыстрой обработки и хранения данных. Решающую роль в процессе записи магнитных битов играет взаимодействие элементарных магнитных моментов электронов (спинов) с решеткой. Исследователи из Нидерландов вместе с учеными из России обнаружили новый механизм включения и выключения спин-решеточного взаимодействия, управляемый ультракороткими импульсами света терагерцевой частоты.

Открыт сверхбыстрый способ управления данными / ©Getty images

Результаты опубликованы в журнале Science. «Эта работа — результат коллективных усилий, демонстрирующих важность международного сотрудничества в науке. Мне особенно приятно, что наш труд выступает еще одним подтверждением того, что сотрудничество между Россией и Нидерландами – это ключ к новаторским результатам», — говорит Алексей Кимель из Института молекул и материалов (IMM) Университета Радбауд (Нидерланды).

Антиферромагнитные магноны могут использоваться как носители данных в магнитном материале и заменить традиционные элементы электроники. В отличие от электронов, такие спиновые волны практически не взаимодействуют с решеткой и поэтому могут без рассеяния распространяться на микроскопические расстояния. В то же время слабое взаимодействие затрудняет управление распространением спиновых волн. Проведенное группой ученых из Нидерландов и России исследование показало, что взаимодействием можно управлять с помощью света.

Первый автор статьи Евгений Машкович поясняет: «Интуитивно можно было бы поверить, что взаимодействие спинов с решеткой является свойством конкретного материала и вряд ли может быть изменено. Мы показали, что взаимодействием можно управлять с помощью света. Это означает, что мы открыли новый и элегантный способ управления распространением спиновых волн и тем самым сделали важный шаг к концептуально новой технологии обработки данных в будущем».

Анатолий Звездин, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории физики магнитных гетероструктур и спинтроники МФТИ, главный научный сотрудник Института общей физики имени А. М. Прохорова РАН, рассказывает: «Оптимизация спин-решеточного взаимодействия в квантовых материалах — одна из основных задач при создании магнитных систем хранения данных.

Оно определяет как скорость, так и энергоэффективность записи магнитных битов. Мы обнаружили, что терагерцовый импульс резонансно взаимодействует с магноном в антиферромагнетике дифториде кобальта (CoF2). Такой же подход к управлению спин-решеточной связью с помощью терагерцового света должен работать и в других магнитных материалах».

Исследователи полагают, что эта технология поможет решить проблемы магнитного хранения данных и обеспечить сверхбыструю запись при минимальных затратах энергии. Алексей Кимель добавляет: «У каждого ученого должна быть безумная мечта. Мы мечтаем, что когда-нибудь наши исследования произведут революцию в технологиях хранения и обработки информации, способствуя смене парадигмы в сторону зеленых ИТ».

В работе принимали участие ученые из Института молекул и материалов (IMM) Университета Радбауд (Нидерланды), Института общей физики имени А. М. Прохорова РАН, Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, Института физики II, Кельнского университета (Германия), МИРЭА — Российского технологического университета и Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 18:45
Александра Медведева

Снимки телескопа Hubble показали, что черная дыра в центре карликовой галактики Henize 2-10 создает звезды вместо того, чтобы их разрушать. Открытие может стать ключом к пониманию происхождения сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

17 января
Илья Ведмеденко

Перспективный российский многоцелевой самолет «Байкал» оторвался от земли. Первый полноценный полет машина должна выполнить до конца января.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Вчера, 11:11
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: