Valo on energiatehokkain tapa siirtää informaatiota. Valolla on kuitenkin yksi suuri rajoitus: sitä on vaikea tallentaa. Nyt Eindhovenin teknillisen yliopiston Institute of Photonic Integrationissa (TU/e) on kehitetty  ”hybriditeknologian”, joka yhdistää sekä valon että magneettisten kiintolevyn edut.

Femtosekuntien pituiset valopulssit mahdollistavat datan suoran kirjoittamisen magneettiseen muistiin nopeasti ja erittäin energiatehokkaalla tavalla. Perinteisesti magneettisten databittien vaihtoon käytetään ulkoista magneettikenttää mutta se voidaan saavuttaa myös lyhyillä laserpulsseilla.

Tällainen täysoptinen vaihtokytkentä havaittiin ferromagneettisissa materiaaleissa jo vuosikymmenen sitten. Magnetisoitumisen vaihto näissä materiaaleissa vaatii kuitenkin useita laserpulsseja ja siten pitkiä kirjoitusaikoja.

Nyt tutkijat ovat saavuttaneen täysoptisen kytkennän synteettisissä ferrimagneeteissa. Kyseessä on materiaali järjestelmä, joka soveltuu erittäin hyvin spintronisiin datasovelluksiin.

Magnetointisuunnan vaihtaminen yhden pulssin optisella vaihdolla tapahtuu pikosekunneissa, mikä on noin 100–1000 kertaa nopeampi kuin nykypäivän tekniikalla.

Lisäksi, koska optinen informaatio tallennetaan ilman energiaa vaativaa elektroniikkaa, sillä on valtava potentiaali käytettäväksi tulevaisuudessa fotonisissa integroiduissa piireissä, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.

Jatkossa tutkijat aikovat kehittää myös datan lukemisen tapahtuvaksi valon avulla ja työstämällä tekniikkaa fotoniseen integrointiin sopivaksi.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja yliopiston tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden tiedeartikkeli Nature Communication -lehdessä (LINKKI)

Kuvituskuva: Shutterstock