Forscher haben kürzlich einen Mechanismus entdeckt, der es einem fokussierten Laserstrahl ermöglicht, den magnetischen Zustand eines festen Materials zu ändern. Diese Entdeckung könnte die ultraschnellen Computerspeicher revolutionieren.
Die Wissenschaftler haben eine neue Gleichung formuliert, die den Zusammenhang zwischen der Amplitude des magnetischen Feldes des Lichts, seiner Frequenz und den Energieabsorptionseigenschaften eines magnetischen Materials beschreibt.
Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Physical Review Research veröffentlicht, in der sie eine neue Gleichung vorstellen, die die Amplitude des magnetischen Feldes des Lichts mit seiner Frequenz und den Energieabsorptionseigenschaften des magnetischen Materials verknüpft. Diese Gleichung eröffnet neue Möglichkeiten in der Magneto-Optik, einem bisher schlecht verstandenen Bereich, in dem die magnetische Komponente einer schnell oszillierenden Lichtwelle Magnete steuern kann.
In der Computertechnik wird Speicher verwendet, der durch Spannung aktivierte Miniatur-Elektromagnete nutzt, um Daten zu speichern, die später als binäre Zustände "ein" oder "aus" gelesen werden. Der in mobilen Geräten übliche dynamische RAM verliert alle Daten, sobald er ausgeschaltet wird.
Diese neue Entdeckung ist jedoch relevanter für eine Technologie namens magnetoresistiver Speicher (MRAM), der hauptsächlich in der Raumfahrt sowie in militärischen und industriellen Anwendungen genutzt wird. Im Gegensatz zum dynamischen RAM verliert der MRAM seine Daten nicht bei Abschaltung und könnte durch diese Forschung für verbesserte Leistungen optimiert werden.
Die Wechselwirkung zwischen einem magnetischen Material und Strahlung, wenn sie sich nicht im Gleichgewicht befinden, stellt auch eine Grenze dar, die die seltsamen Gesetze der Quantenmechanik berührt. Die neue Gleichung könnte die optische magnetische Aufzeichnung ermöglichen und Fortschritte in Richtung dichter, energieeffizienter und kostengünstiger optischer magnetischer Speichergeräte erzielen, die es bislang noch nicht gibt.
Diese Technologie könnte letztendlich zu MRAM-Komponenten führen, die viel schneller und effizienter sind als die derzeitigen Speicher, indem sie optische Zykluszeiten nutzen, die eine Million Mal schneller sein könnten als die konventioneller Speicher.