Ученые из МГУ провели эксперимент, который показал, что можно существенно ускорить передачу информации и улучшить надежность ее хранения. Работа проводилась на кристаллах сульфида кадмия (CdS) с помощью терагерцового излучения. Метод поможет создать быструю и энергоэффективную память на основе магнитных материалов.
Исследователи по всему миру ищут способы улучшить свойства электронных устройств, пытаясь обойти некоторые фундаментальные ограничения, обусловленные физическими и химическими характеристиками материалов. Одним из перспективных направлений в области улучшения параметров хранения и передачи информации является применение магнитной стрейнтроники. Подход предполагает использование двух контактирующих элементов: пьезоэлектрика и магнитного материала.
Когда подается электрический импульс, пьезоэлектрик деформируется, воздействуя на магнитный компонент, в котором происходит переполяризация доменов. Если помечать разные параметры как «ноль» или «единицу», то можно использовать этот эффект для хранения и передачи данных с минимальными затратами и высокой устойчивостью к шумам.
Но слабой зоной такого подхода является необходимость механического контакта двух компонентов, что ограничивает скорость передачи данных. Чтобы избежать этого недостатка, авторы нового метода предлагают отказаться от пьезоэлектрика, заменив его на терагерцовое излучение для управления переполяризацией доменов.
Во время эксперимента для воздействия на кристаллы сульфида кадмия подбиралось терагерцовое излучение с особыми параметрами. В него попадают резонансы молекулярных и атомных колебаний в веществе. Такое излучение может нарушать симметрию кристалла, чем управляет анизотропией магнитного элемента. При этом для сохранения целостности материала используют не постоянное поле, а короткий импульс.
Для наблюдений за деформацией под воздействием терагерцового излучения использовали оптический метод. Удалось выявить нарушение симметрии кристалла при воздействии импульса, что меняло домены. При их кодировании это приводило бы к работе с информацией.
Технология перспективна для использования в магнитной памяти и быстрой передачи данных. Для этого необходимо перенести фундаментальное исследование в прикладную область.
Ранее мы рассказывали, что Китай строит самый мощный источник рентгеновского излучения.