आधुनिक जीवन डेटा के इर्द-गिर्द घूमता है, जिसका अर्थ है कि हमें स्टोरेज डिवाइस पर डेटा पढ़ने और लिखने के लिए नए, तेज़ और ऊर्जा-कुशल तरीकों की आवश्यकता है।
पिछले एक दशक में डेटा लिखने के लिए चुंबकों के स्थान पर लेजर इंपल्स का उपयोग करने वाले ऑप्टिकल तरीकों पर काफी ध्यान दिया गया है।
चुंबकीय सामग्री के ऑल-ऑप्टिकल स्विचिंग (एओएस) का विकास। हालांकि तेज और ऊर्जा कुशल, एओएस में सटीकता के साथ समस्याएं हैं।
नीदरलैंड के आइंडहोवन टेक्नोलॉजी विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने कोबाल्ट में सटीक रूप से डेटा लिखने की एक नई विधि का आविष्कार किया है
लेजर इंपल्स के साथ गैडोलिनियम (Co/Gd) परत, संदर्भ के रूप में एक फेरोमैग्नेटिक सामग्री का उपयोग करते हुए।
संचार।
हार्ड ड्राइव और अन्य उपकरणों में चुंबकीय सामग्री कंप्यूटर बिट्स के रूप में डेटा संग्रहीत करती है।
सामग्री के माध्यम से एक छोटे चुंबक को स्थानांतरित करके। हालांकि, डेटा उत्पादन, खपत, पहुंच और भंडारण की बढ़ती मांग के साथ,
डेटा तक पहुँचने, संग्रहीत करने और रिकॉर्ड करने के लिए तेज़ और अधिक ऊर्जा कुशल तरीकों की काफी मांग है।
चुंबकीय सामग्री का ऑल ऑप्टिकल स्विचिंग (AOS) गति और ऊर्जा दक्षता के मामले में एक आशाजनक दृष्टिकोण है।
पिकोसेकंड के पैमाने पर चुंबकीय स्पिन की दिशा बदलने के लिए फेमटोसेकंड लेजर धड़कनें। डेटा लिखने के लिए दो तंत्रों का उपयोग किया जा सकता हैः
धड़कन और एकल-धड़कन स्विचिंग में, स्पिन की अंतिम दिशा निर्धारक है, जिसका अर्थ है कि यह निर्धारित किया जा सकता है
प्रकाश के ध्रुवीकरण से आगे बढ़ना। हालांकि, इस तंत्र को आमतौर पर कई लेजर की आवश्यकता होती है, जो प्रकाश की गति और दक्षता को कम करता है।
लिखना।
दूसरी ओर, सिंगल-पल्स लेखन बहुत तेज़ है, लेकिन सिंगल-पल्स ऑल-ऑप्टिकल स्विचिंग पर अध्ययनों से पता चला है कि सिंगल-पल्स स्विचिंग
एक स्लाइडिंग प्रक्रिया है. इसका मतलब है कि एक विशिष्ट चुंबकीय बिट की स्थिति को बदलने के लिए, बिट के पूर्व ज्ञान की आवश्यकता है. दूसरे शब्दों में,
बिट की स्थिति को अधिलेखित होने से पहले पढ़ा जाना चाहिए, जो लेखन प्रक्रिया में पढ़ने के चरण को शुरू करता है, जिससे गति सीमित होती है।
एक बेहतर दृष्टिकोण निर्धारक एकल-पल्स ऑल-ऑप्टिकल स्विचिंग विधि है, जिसमें बिट की अंतिम दिशा केवल
अब, लागू भौतिकी के विभाग में नैनोस्ट्रक्चर समूह के शोधकर्ताओं Eindhoven में
प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय ने चुंबकीय भंडारण सामग्री में निर्धारक एकल-पल्स लेखन प्राप्त करने के लिए एक नई विधि विकसित की है, जिससे
लेखन प्रक्रिया अधिक सटीक है।
अपने प्रयोगों में, टीयू आइंडहोवन के शोधकर्ताओं ने तीन परतों से बनी एक लेखन प्रणाली तैयार कीः एक लौहचुंबकीय संदर्भ परत
कोबाल्ट और निकेल से बना, जो मुक्त परत में स्पिन स्विचिंग में मदद करता है या रोकता है; एक प्रवाहकीय तांबा (Cu) स्पेसर या गैप परत; और
ऑप्टिक रूप से स्विच करने योग्य Co/Gd मुक्त परत. मिश्रित परत की मोटाई 15 एनएम से कम है.
एक बार फेमटोसेकंड लेजर द्वारा उत्तेजित होने के बाद, संदर्भ परत 1 पिकोसेकंड से भी कम समय में विमुद्रीकृत हो जाती है।
संदर्भ परत में स्पिन के साथ जुड़े स्पिन को फिर इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाने वाली स्पिन धारा में परिवर्तित किया जाता है। वर्तमान में स्पिन
संदर्भ परत में स्पिन की दिशाओं के साथ संरेखित।
यह स्पिन करंट तब तांबे के स्पेसर (चित्र में सफेद तीर देखें) के माध्यम से संदर्भ परत से मुक्त परत में चलता है, जहां यह कर सकता है
मुक्त परत में स्पिन स्विचिंग में सहायता या रोकथाम। यह संदर्भ और मुक्त परतों के सापेक्ष स्पिन अभिविन्यास पर निर्भर करता है।
लेजर ऊर्जा परिवर्तन दो राज्यों में परिणाम. पहले, एक सीमा से ऊपर, मुक्त परत में अंतिम स्पिन अभिविन्यास पूरी तरह से निर्धारित किया जाता है द्वारा
संदर्भ परत; दूसरा, एक उच्चतम सीमा से ऊपर, स्विचिंग देखी जाती है। शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि इन दोनों तंत्रों को
एक साथ प्रयोग किया जाता है सटीक रूप से लेखन प्रक्रिया के दौरान अपनी प्रारंभिक स्थिति पर विचार किए बिना मुक्त परत की स्पिन स्थिति लिखने के लिए। यह
यह खोज हमारे भविष्य के डेटा भंडारण उपकरणों के विस्तार में एक महत्वपूर्ण प्रगति प्रदान करती है।