光可使磁記憶速度提高1000倍，并降低電耗！互聯(lián)網(wǎng)搜索、已有10多年歷史按需各種服務(wù)，比如僅僅美國，服務(wù)器場和數(shù)據(jù)中心就消耗了超過2%的年用電量。

這些數(shù)據(jù)中心每年要消耗700億千瓦時的能源，1千瓦時的電量足以讓智能手機(jī)充電一年左右。按每千瓦時10美分的平均成本計算，所有這些電力的年成本約為70億美元。

現(xiàn)在，普渡大學(xué)(Purdue University)科學(xué)家正在研究一種可降低磁性存儲設(shè)備能耗并提高其速度的技術(shù)方法。該技術(shù)結(jié)合了自旋電子和光子材料，利用超短激光脈沖產(chǎn)生強(qiáng)磁場來操縱磁性材料的自旋方向。普渡大學(xué)工程學(xué)院(Purdue’s College of engineering)材料工程、電氣和計算機(jī)工程教授埃內(nèi)斯托說：我們想找出在自旋電子納米級存儲設(shè)備中轉(zhuǎn)換磁化的更快方法。

Marinero與普渡大學(xué)工程學(xué)院的光子學(xué)專家和教授Vlad Shalaev和Alexandra Boltasseva合作，開發(fā)了一種新的磁光子學(xué)技術(shù)，利用光來控制磁化過程，使其應(yīng)用于各種各樣的應(yīng)用中，從而制造出超快的可切換設(shè)備。Marinero說：我們是第一批成功開發(fā)出一種在高密度存儲模塊中實現(xiàn)芯片上的納米磁體全光開關(guān)方法之一。

這種新興的技術(shù)涉及到集體電子波，或等離子體激元，當(dāng)光照射到納米級材料(如能維持電子波的金屬)時觸發(fā)。這些等離子體激元在經(jīng)過慎重選擇光學(xué)和磁性材料界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的超短磁場。通過改變?nèi)肷涔獾男再|(zhì)，產(chǎn)生的磁場的方向是反向的，這使得操縱磁性材料中的磁性方向成為可能，這是磁信息存儲的關(guān)鍵要求。

工程學(xué)研究生Aveek Dutta進(jìn)行的數(shù)值模擬，預(yù)測了由誘導(dǎo)等離子體激振驅(qū)動的大磁場增強(qiáng)。普渡大學(xué)研究方法包括利用光學(xué)力量，通過局域表面等離子體共振，將光與納米磁偶聯(lián)，產(chǎn)生更快的自旋電子器件切換速度和潛在的更低能源消耗。該燈可實現(xiàn)磁化方向的轉(zhuǎn)換，這是磁存儲設(shè)備中數(shù)字編碼信息的關(guān)鍵原理。研究人員詳細(xì)該技術(shù)方法最終會使內(nèi)存寫入速度比目前的方法快1000倍，成功關(guān)鍵領(lǐng)域之一是繼續(xù)開發(fā)與磁鐵有效作用的材料。

博科園｜研究/來自：普渡大學(xué)

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