Cambian mediante luz los estados magnéticos de un material
CIENCIAS EXACTAS: FÍSICA Y TECNOLOGÍA.
Una nueva técnica que utiliza luz para conmutar los estados magnéticos de un material podría conducir al diseño de dispositivos de almacenamiento de información mucho más rápidos, más pequeños y con una mayor eficiencia energética que los convencionales de hoy en día.
La nueva técnica es mucho más eficiente que otras del mismo tipo probadas en el pasado.
Empleando un haz láser cuidadosamente preparado, el equipo ha conseguido con gran eficiencia cambiar los estados magnéticos de un material sin usar un campo magnético externo. Foto: David Baillot / UC San Diego Jacobs School of Engineering.
La innovación es obra de un equipo integrado, entre otros, por Sheena Patel, Muhammad Waleed Khalid, y Koffi-Emanuel Sadzi, de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos.
En los discos duros y otros dispositivos de almacenamiento de datos, diminutas regiones magnéticas representan los unos y ceros que conforman la información digital. Cambiar entre estos estados magnéticos suele requerir un campo magnético externo; sin embargo, esta forma de operar consume una gran cantidad de energía y limita la velocidad a la que se puede escribir la información.
Patel y sus colegas han recurrido a una estrategia diferente, que emplea luz en vez de un campo magnético externo, para modificar la información magnética: un proceso denominado conmutación óptica. Dado que la luz puede suministrar energía con extrema rapidez y concentrarse con precisión en un área reducida, ofrece la posibilidad de controlar los bits magnéticos de forma más rápida y eficiente. Los investigadores estiman que la conmutación óptica podría ser más de mil veces más veloz que los métodos basados en campos magnéticos externos.
Investigaciones previas habían demostrado que la conmutación óptica solo era posible en estructuras magnéticas muy delgadas (compuestas por no más de tres capas magnéticas) y mediante el uso de un tipo específico de luz polarizada. No obstante, con los nuevos ajustes a la luz empleada, Patel y sus colegas han logrado superar esas limitaciones.
El sistema probado por el equipo utiliza un haz láser ultrarrápido, diseñado y configurado de manera específica para ser extremadamente estrecho: varios órdenes de magnitud más estrecho que los haces empleados en sistemas anteriores.
La capacidad de controlar la magnetización de un material mediante esta luz diseñada a medida podría, además, permitir almacenar una mayor cantidad de datos en un espacio más reducido. Cuanto menor sea el grosor del haz, más pequeña y densa podrá ser la memoria óptica.
Aún quedan varios desafíos por resolver antes de que esta tecnología pueda integrarse en dispositivos de almacenamiento comercializables. Actualmente, el sistema requiere un láser ultrarrápido especializado que, por ahora, no resulta sencillo de incorporar en el hardware normal de los ordenadores. Otra posible vía consiste en identificar materiales magnéticos capaces de generar efectos similares utilizando láseres que sean más fáciles de integrar en ese hardware.
Patel y sus colegas exponen los detalles técnicos de su sistema de conmutación magnética por luz en la revista académica Nature Communications, bajo el título “Optical beam shaping induced reconfigurable magnetic domains”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings