Licht verandert antiferromagneten: nieuwe toepassingen voor datatechnologie en opslag in zicht

AmsterdamMIT-onderzoekers hebben een methode ontdekt om antiferromagnetische materialen met behulp van licht te wijzigen, wat de technologie voor gegevensopslag kan verbeteren. Met een terahertz-laser kunnen ze een nieuwe, stabiele magnetische toestand in deze materialen creëren. Dit is belangrijk omdat bij antiferromagneten, in tegenstelling tot gewone magneten, de atomaire spins elkaar opheffen, wat leidt tot geen algehele magnetisatie. Deze materialen kunnen nuttig zijn voor de ontwikkeling van geheugenchips die niet gemakkelijk door externe magnetische velden worden beïnvloed.
Antiferromagneten bieden diverse voordelen voor technologie. Ze worden niet beïnvloed door externe magnetische velden, waardoor data beter beschermd is tegen corruptie. Daarnaast kunnen ze meer data opslaan met minder energieverbruik. Ook zijn ze stabiel dankzij hun sterke magnetische structuren.
Traditionele methoden om deze materialen te beheersen waren beperkt omdat ze niet goed reageren op zwakke magnetische velden. Het team van MIT heeft een doorbraak bereikt door terahertz-licht te gebruiken dat gericht is op de natuurlijke atomaire trillingen van het materiaal. Dit verandert de magnetische toestand van het materiaal, en deze verandering houdt milliseconden aan, wat voldoende lang is om te bestuderen en mogelijk in de praktijk te gebruiken.
Deze ontwikkeling opent nieuwe mogelijkheden voor geheugentechnologie. Chips gemaakt met antiferromagnetische materialen kunnen wellicht beter presteren dan huidige magnetische opslagsystemen. Gegevens op deze chips zijn duurzamer tegen externe invloeden, wat leidt tot een langere levensduur en minder risico op gegevensverlies. Door het gebruik van licht om spins te veranderen, ontstaat er een nieuwe manier om data op te slaan en te verwijderen.
Met behulp van licht om kwantummaterialen te beheersen, kunnen we meer bereiken dan alleen verbeteringen in opslagtechnologie. Dit zou ook vooruitgang kunnen brengen in gebieden zoals kwantumcomputing en materiaalkunde. Door te onderzoeken en te sturen hoe deze materialen met elkaar interageren, kunnen wetenschappers nieuwe vormen van materie verkennen en hun potentiële toepassingen ontdekken.
Onderzoek van gerenommeerde instellingen zoals het Max Planck Instituut en de Seoul National University versterkt de geloofwaardigheid en onderstreept de mogelijke impact van deze ontdekking. Naarmate dit vakgebied zich ontwikkelt, kan het de manier waarop we gegevensverwerking en -opslag benaderen veranderen, waardoor deze efficiënter en betrouwbaarder worden. Dit onderzoek kan helpen bij het oplossen van hedendaagse technologische uitdagingen en kan leiden tot toekomstige innovaties.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08226-xen de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Batyr Ilyas, Tianchuang Luo, Alexander von Hoegen, Emil Viñas Boström, Zhuquan Zhang, Jaena Park, Junghyun Kim, Je-Geun Park, Keith A. Nelson, Angel Rubio, Nuh Gedik. Terahertz field-induced metastable magnetization near criticality in FePS3. Nature, 2024; 636 (8043): 609 DOI: 10.1038/s41586-024-08226-x

30 december 2024 · 07:54
Nieuwe doorbraak: fysici gebruiken bootstrap om snaartheorie te valideren als unieke oplossing
Deel dit artikel


