科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了光伸縮下一代數(shù)據(jù)存儲材料
SLAC國家加速器實驗室的科學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn),鐵 - 鉑納米粒子中的原子如何快速響應(yīng)激光閃光,鐵 - 鉑納米粒子是下一代磁性數(shù)據(jù)存儲設(shè)備材料。 了解這些基本動作可以帶來利用光操作和控制這些設(shè)備的新方式。 SLAC的兩臺世界領(lǐng)先的超快速原子分辨率“照相機(jī)”(Linac相干光源(LCLS)X射線激光器和超快電子衍射裝置(UED))的快照相結(jié)合,研究小組指出,激光閃光在小于一萬億分之一秒內(nèi)消除了鐵 -鉑納米粒子的磁性,導(dǎo)致材料中的原子在一個方向上靠得更近,并在另一個方向上進(jìn)一步移動。 鐵鉑納米粒子對激光的快速原子響應(yīng)的圖示。鐵原子顯示為紅色,鉑原子顯示為藍(lán)色。短暫的紅色激光會使樣品消磁(從對齊的箭頭過渡到隨機(jī)的箭頭方向)。這導(dǎo)致原子結(jié)構(gòu)在一個方向上的壓縮和在另一個方向上的伸展。 (圖:Greg Stewart / SLAC國家加速器實驗室) 該結(jié)果還首次提供了機(jī)械應(yīng)變的原子級的描述,稱為磁致伸縮。當(dāng)磁化改變時,磁致伸縮在磁性材料中發(fā)生。這種現(xiàn)象表現(xiàn)在很多方面,包括變壓器的電聲。在今天發(fā)表在“自然通訊”上的研究之前,研究人員認(rèn)為這些結(jié)構(gòu)變化發(fā)生得相對較慢。然而,新的數(shù)據(jù)表明,超快過程可以發(fā)揮重要作用。 斯坦福大學(xué)材料與能源科學(xué)研究所(SIMES)是一個斯坦福大學(xué)和SLAC聯(lián)合運營的研究所,該研究所的首席研究員赫爾曼·杜爾(HermannDürr)表示:“過去的鐵鉑納米粒子性質(zhì)模型并沒有考慮到這些非?焖俸突镜脑舆\動。 盡管我們還不了解這些過程的全部波及面,包括他們在我們的計算中可能會為未來的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展開辟新的途徑! 推動磁數(shù)據(jù)存儲的極限 磁性存儲設(shè)備廣泛用于記錄我們數(shù)字世界幾乎所有領(lǐng)域產(chǎn)生的信息,并被認(rèn)為在可預(yù)見的將來仍然是關(guān)鍵的數(shù)據(jù)存儲解決方案。面對日益增長的全球數(shù)據(jù)量,硬件工程師正致力于最大限度地提高這些媒體可以存儲信息的密度。 然而,目前的技術(shù)正在接近技術(shù)極限。例如,今天的硬盤驅(qū)動器可以達(dá)到每平方英寸數(shù)千億比特的存儲密度,而類似的未來設(shè)備預(yù)計不會超過每平方英寸超過一萬億比特。需要新的發(fā)展來將磁數(shù)據(jù)存儲提高到一個新的更高的水平。 |