Теперь исследователи сообщают о настольном методе для характеристики такого более быстрого магнитного накопителя с использованием генерации лазерного света с высокими гармониками в тонких пленках железа, которую исследователи сравнивают с генерацией звуковых волн при ударе по клавишам на пианино.
Они представят свою работу на этой неделе на мартовском собрании Американского физического общества в 2019 году в Бостоне, и один из исследователей также примет участие в пресс-конференции, описывающей работу. Информация для входа в систему, чтобы смотреть и задавать вопросы удаленно, включена в конце этого пресс-релиза.
Если вы играете на пианино мягко, молоток ударяет по струне, генерируя звук с определенной основной частотой, объяснил ведущий исследователь Гопин Чжан, но если вы нажимаете сильнее, качество звука меняется с низких на высокие. «В области низких частот в 50-60 раз больше основной частоты или от 50 до 60 гармоник», – сказал он. «В нашей работе мы, по сути, делаем то же самое со светом, преобразуя одну частоту во многие, многие кратные частоты света, или высокие гармоники."
«Есть много немагнитных материалов, которые могут создавать высокие гармоники», – сказал Чжан, профессор физики в Университете штата Индиана. «Важность нашей работы заключается в распространении концепции высоких гармоник на технологически важные магнитные материалы."
Метод измеряет, как электроны движутся или вращаются под воздействием мощного лазерного импульса в масштабе времени с квадриллионной долей секунды. По словам Чжана, существует множество способов измерить магнитные свойства образца, но большинству из них не хватает способности определять квантово-механические спины, которые лежат в основе спинтроники.
«Новизна нашего метода, о которой раньше никто не знал, заключается в том, что мы можем напрямую обнаруживать спиновой сигнал», – сказал Чжан. "Этот сигнал имеет решающее значение и лежит в основе спиновых технологий."
Более того, по словам Чжана, «исследователи часто полагаются на очень большие объекты для выполнения необходимых измерений. Генерация высоких гармоник из тонких пленок Fe – настольный эксперимент; таким образом, он более доступен для многих групп."
«Наша работа была вдохновлена несколькими новаторскими работами до нас», – сказал Чжан. Первый – это фемтомагнетизм, когда сверхбыстрый лазерный импульс вместо магнитного поля может использоваться для размагничивания образца.
Второй – исследование генерации высоких гармоник в других материалах.
«Мы объединили эти два поля вместе», – сказал Чжан. «В будущем мы планируем исследовать гораздо более сложные, но технологически важные материалы со сложной спиновой текстурой, которую трудно исследовать другими методами."
Чжан говорит, что работа группы имеет то же видение, что и квантовая технология, в использовании спина электрона для переноса информации, но более практична, поскольку основана на идеях магнитного хранения. «Наша текущая работа предоставит способ охарактеризовать эти квантовые биты», – сказал он.