Совместная работа специалистов из Германии, Японии и Университета Аугсбурга привела к открытию инновационного подхода для записи информации на магнитных носителях, использующих антиферромагнетики. В процессе удалось избежать использования электрического тока и воздействия внешних магнитных полей – манипулирование состоянием вещества производится с помощью ультракоротких лазерных вспышек.

Антиферромагнитные материалы представляют значительный интерес для разработки будущих технологий хранения данных, благодаря их быстродействию и способности противостоять воздействию внешних магнитных полей. Тем не менее, широкое внедрение этой технологии долгое время сдерживалось трудностями в точном контроле над магнитными состояниями внутри материала.

Существенным достижением представленной разработки стало изменение способа воздействия на вещество: вместо стандартной поляризации светового потока теперь используется управление направлением лазерного излучения. Оказалось, что определяющим фактором при перестройке магнитных состояний и кодировании данных является не поляризация света, а его пространственное расположение – так называемая «геометрия пучка».

Исследователи под руководством профессора Иствана Кесмаркки доказали возможность записи и последующего воспроизведения данных исключительно оптическими методами. Описание открытия было опубликовано в журнале Nature Materials.

Важно, что разработанный метод функционирует на длинах волн, применяемых в телекоммуникациях, обеспечивая его совместимость с существующими оптоволоконными сетями. Это открывает потенциал для интеграции процессов передачи и хранения данных в единую оптическую систему, исключая необходимость промежуточных преобразований электрического сигнала.

В процессе исследований ученым также поддались возможности создания сложных рисунков из магнитных доменов внутри образца и их надежное удержание. Повторяющиеся переключения с помощью лазера не приводят к потере зафиксированных данных, что свидетельствует об отсутствии деструктивного воздействия – необходимой характеристике для практических систем хранения информации.

В будущем предложенная технология способна породить принципиально новые типы устройств памяти, в которых информация записывается непосредственно световым лучом и сохраняется как магнитный отпечаток при минимальном расходе энергии. Это представляет собой значительную ценность для дата-центров и сетей связи, где потребление электроэнергии становится серьезным препятствием.

Проведенное исследование указывает на перспективное направление в разработке комбинированных магнитооптических систем хранения данных и может послужить фундаментом для создания энергосберегающих вычислительных конструкций будущего.