Ученые из МФТИ с коллегами из Германии и Нидерландов показали, что в тысячу раз ускорить процессы переключения ячеек компьютерной памяти можно с использованием так называемых Т-лучей, терагерцового излучения. Статья опубликована в журнале Nature Photonics.
Ученые решили провести эксперимент со слабым ферромагнетиком — ортоферритом тулия (TmFeO₃), чтобы проверить, насколько подходят Т-лучи на роль переключателя состояний «магнитных битов» в этом материале. Магнитное поле в ферромагнетиках создается за счет определенной ориентации спинов — магнитных моментов атомов в микрокристаллах. Чтобы поменять эту ориентацию, нужно внешнее магнитное поле. Однако эксперимент показал, что терагерцовое излучение переводит ионы тулия в возбужденное состояние и меняет магнитные свойства и ионов железа, и ионов тулия, причем его воздействие почти в 10 раз сильнее внешнего магнитного поля. Таким образом, исследователи получили очень быстрый и действенный метод «перемагничивания» — хорошую «базу» для создания сверхбыстрой памяти.
По словам ученых, ортоферрит тулия — не единственный материал, который можно «переключать» Т-лучами. Он достаточно удобен для демонстрации, но сам предложенный способ контроля намагниченности можно использовать во многих других магнитных материалах.
«Мы сделали важный шаг на пути к терагерцовой электронике: показали качественно новый подход к контролю намагниченности с помощью коротких импульсов терагерцового излучения. Насколько нам известно, наша работа — первое применение подобного возбуждения колебаний магнитных подсистем», — сказал Анатолий Звездин из МФТИ, соавтор исследования.
