Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracowali przełomową metodę kontrolowania stanów magnetycznych w materiałach za pomocą precyzyjnie dostrojonego światła terahercowego. To odkrycie otwiera nowe możliwości w dziedzinie przechowywania i przetwarzania informacji, szczególnie w kontekście pamięci komputerowych opartych na materiałach antyferromagnetycznych. Szczegóły opisano w czasopiśmie Nature.
Przechowywanie danych pod kontrolą laserów terahercowych
Tradycyjne pamięci komputerowe opierają się na materiałach ferromagnetycznych, w których atomowe spiny są skierowane w tę samą stronę, co ułatwia manipulację nimi za pomocą zewnętrznych pól magnetycznych. W przeciwieństwie do nich, materiały antyferromagnetyczne charakteryzują się naprzemiennym ustawieniem spinów, co sprawia, że są bardziej odporne na zakłócenia zewnętrzne. Jednakże kontrolowanie stanów magnetycznych w tych materiałach było dotąd wyzwaniem.
Czytaj też:Światło lasera i cień zrobiły coś dziwnego. Naukowcy dokonali niebywałej obserwacji
Zespół MIT, kierowany przez prof. Nuha Gedika, zastosował światło terahercowe – promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości przekraczającej bilion oscylacji na sekundę – do bezpośredniego stymulowania atomów w materiale antyferromagnetycznym. Dzięki precyzyjnemu dostrojeniu częstotliwości lasera do naturalnych drgań atomów, naukowcy byli w stanie kontrolować i przełączać materiał do nowego stanu magnetycznego. Co istotne, ten nowy stan utrzymywał się przez kilka milisekund po wyłączeniu lasera, co jest znaczącym osiągnięciem w tej dziedzinie. 
Opracowana technologia może zrewolucjonizować sposób przechowywania i przetwarzania danych. Pamięci oparte na materiałach antyferromagnetycznych mogą oferować większą stabilność i odporność na zakłócenia zewnętrzne w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami. Dodatkowo, możliwość precyzyjnego sterowania stanami magnetycznymi za pomocą światła otwiera drogę do szybszych i bardziej energooszczędnych technologii pamięci komputerowych.
Odkrycie MIT wpisuje się w szerszy trend badań nad wykorzystaniem światła do kontrolowania właściwości materiałów na poziomie atomowym. Wcześniejsze prace koncentrowały się na indukowaniu magnetyzmu w materiałach za pomocą światła, jednak osiągnięcie długotrwałej stabilności stanów magnetycznych stanowiło dotąd wyzwanie. Przełomowe badania MIT stanowią istotny krok w kierunku praktycznego zastosowania tej technologii w przemyśle komputerowym.
Naukowcy z MIT planują kontynuować badania nad tą metodą, dążąc do dalszej optymalizacji procesu oraz integracji z istniejącymi technologiami pamięci komputerowych. Oczekuje się, że ich prace przyczynią się do rozwoju bardziej zaawansowanych i efektywnych systemów przechowywania danych w przyszłości.