太好了！不需要磁場，實現(xiàn)每秒數(shù)十億次讀寫，遠超傳統(tǒng)磁性硬盤！

2020-10-09 16:49 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

來自馬丁路德大學、哈雷-維滕貝格大學(MLU)和蘭州大學物理學家們開發(fā)出一個簡單的概念，可以顯著改進基于磁性的數(shù)據(jù)處理。

使用太赫茲范圍內的超短電脈沖，可以非?？斓貙懭?、讀取和擦除數(shù)據(jù)，這將使數(shù)據(jù)處理更快、更設備微型、更節(jié)能。研究通過運行復雜的模擬證實了理論，其研究成果發(fā)表在《自然-亞洲材料》期刊上。

磁性數(shù)據(jù)存儲對于安全地存儲每天產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)是必不可少，例如通過社交網(wǎng)絡。信息一旦存儲，多年后仍可檢索。例如，在沒有能源供應的情況下，移動電話中使用基于電荷的數(shù)據(jù)存儲要短暫得多。傳統(tǒng)磁性硬盤驅動器和組件由于機械部件的移動和磁場需要，有其自身的缺點，這使得它們在讀寫數(shù)據(jù)時功耗更高，速度相對較慢。來自MLU物理研究所的Jamal Berakdar教授解釋說：

我們正在尋找一種快速、節(jié)能的替代方案，并且蘭州大學的同事們想出了一個簡單方法。通過使用太赫茲范圍內的超短脈沖，可以將信息寫入磁性納米渦旋中，并在皮秒內取回信息。從理論上講，這使得每秒可能進行數(shù)十億次讀寫操作，而不需要磁場。有了適當形狀的脈沖，就可以以較低的能源成本非?？焖俚靥幚頂?shù)據(jù)，這一新概念是基于現(xiàn)有的太赫茲和磁性技術。

從理論到現(xiàn)實使用

這利用了電脈沖產(chǎn)生和納米磁性方面的進步。到目前為止，該方法已經(jīng)在計算機模擬中得到了測試。近年來，在產(chǎn)生和控制電脈沖方面取得了驚人的進步。因此，探索將這些脈沖應用于數(shù)據(jù)存儲的新方法是有意義的。研究人員提出的這一概念，為控制磁性納米渦旋提供了一種簡單工具，因此可以直接用于新的存儲技術。

在超快時間尺度上以可重現(xiàn)的方式，對磁渦動力學進行電控制是尋求低能耗高效自旋電子器件的關鍵因素。為了實用，理想情況下，控制方案應該是快速、可擴展、非侵入性，并且能夠實現(xiàn)可靠的磁開關。通過外部磁場、自旋極化電流、自旋波或激光脈沖的磁渦旋切換還不能滿足這些要求，特別是改變渦旋手性和極性的重現(xiàn)性。