稳定的铁轴态提供了一种新型光控非易失性存储器

铁磁体和铁电体等铁性材料支撑着现代数据存储,但也面临着局限性:它们切换缓慢,或者分别由于去极化场而遭受不稳定的极化。一种新的类别,铁轴,通过托管具有顺时针或逆时针纹理的偶极子涡流来避免这些问题,但难以控制。

来源:英国物理学家网首页
太赫兹光可以在顺时针和逆时针旋转模式之间可逆地切换固体中一种不寻常的结构顺序形式(称为铁轴性)。图片来源:Jörg Harms (MPSD)

铁磁体和铁电体等铁性材料支撑着现代数据存储,但也面临着局限性:它们切换缓慢,或者分别由于去极化场而遭受不稳定的极化。一种新的类别,铁轴,通过托管具有顺时针或逆时针纹理的偶极子涡流来避免这些问题,但难以控制。

马克斯普朗克物质结构与动力学研究所 (MPSD) 和牛津大学的研究人员现在表明,双稳态铁轴态可以通过偏振太赫兹光的单次闪光进行切换。这实现了超快、光控和稳定的切换,成为下一代非易失性数据存储的平台。该工作发表在《科学》杂志上。

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现代社会依赖于数字技术,所有信息基本上都编码在 0 和 1 的二进制系统中。因此,任何能够在两个稳定状态之间可靠切换的物理系统原则上都可以用作数字数据存储的介质。

数字技术 二进制

铁质材料是可以在两种稳定状态之间切换的固体。最熟悉的例子是铁磁体和铁电体,铁磁体可以沿相反方向磁化,铁电体可以保持相反的电极化。由于这些状态很容易通过磁场或电场进行切换,因此这些铁质材料广泛应用于当今的数据存储和电子技术中。

然而,这些系统也有缺点:它们容易受到外部影响(例如硬盘驱动器附近的强磁场),并且往往会随着时间的推移而性能下降。这使得寻找替代数据存储技术极具吸引力。

强磁场 硬盘 光脉冲 晶格 电场