磁性材料每年在全球的市場份額約為500億美元。研究這些材料的一個新前沿，即飛磁學(xué)，可能會促使超高速磁存儲設(shè)備的出現(xiàn)，從而使信息處理技術(shù)的存儲速度提高幾個數(shù)量級。

現(xiàn)在，研究人員報告了一種桌面方法，利用鐵薄膜中產(chǎn)生的高諧波激光來表征這種速度更快的磁存儲器。研究人員在本周于波士頓舉行的2019年美國物理學(xué)會三月會議上展示了其研究工作，其中一名研究人員還將參加描述這項工作的新聞發(fā)布會。首席研究員張國平(音譯)解釋說：

博科園-科學(xué)科普：如果你輕輕地彈鋼琴，鋼琴的錘子就會敲擊一根產(chǎn)生特定基頻聲音的弦，但如果你敲擊得更厲害，音質(zhì)就會從低音變成高音。在低音區(qū)，有50到60倍的基頻或50到60次諧波，在研究工作中，我們基本上對光做同樣的事情，把一個頻率轉(zhuǎn)換成很多倍的光頻率，或者高次諧波。有很多非磁性材料可以產(chǎn)生高次諧波，研究的意義是將高次諧波的概念推廣到技術(shù)上重要的磁性材料。該方法測量了電子在強(qiáng)激光脈沖千萬億分之一秒時間范圍內(nèi)的運(yùn)動或自旋。

測量樣品磁性能的方法有很多，但大多數(shù)都無法解決自旋電子學(xué)核心的量子力學(xué)自旋問題。改方法的新穎之處在于，可以直接檢測到自旋信號，這在以前是聞所未聞的，這個信號至關(guān)重要，是基于自旋的技術(shù)的核心。更重要的是，研究人員經(jīng)常依靠非常大的設(shè)備來進(jìn)行必要測量。鐵薄膜的高次諧波產(chǎn)生是一個桌面實驗，因此，許多群體更容易接觸到它。研究工作靈感來自于之前的幾部開創(chuàng)性作品。

第一種是飛磁學(xué)，用超快激光脈沖而不是磁場來退磁樣品。二是其他材料的高次諧波產(chǎn)生研究。把這兩個領(lǐng)域結(jié)合在一起，在未來，研究人員計劃研究更復(fù)雜但在技術(shù)上更重要的材料，這些材料具有復(fù)雜的自旋紋理，其他技術(shù)難以研究。在利用電子自旋攜帶信息方面，該小組的工作與量子技術(shù)有著相同愿景，但更實用，因為它源于磁存儲的想法。目前的研究工作將提供一種描述這些量子比特的方法。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來自: 美國物理學(xué)會

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