磁效應是怎麼發現的（利用光使磁記憶速度提高1000倍）

2023-05-31 03:16:41 2

光可使磁記憶速度提高1000倍，並降低電耗！網際網路搜索、已有10多年歷史按需各種服務，比如僅僅美國，伺服器場和數據中心就消耗了超過2%的年用電量。這些數據中心每年要消耗700億千瓦時的能源，1千瓦時的電量足以讓智慧型手機充電一年左右。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。

現在，普渡大學(Purdue University)科學家正在研究一種可降低磁性存儲設備能耗並提高其速度的技術方法。該技術結合了自旋電子和光子材料，利用超短雷射脈衝產生強磁場來操縱磁性材料的自旋方向。普渡大學工程學院(Purdue’s College of engineering)材料工程、電氣和計算機工程教授埃內斯託說：我們想找出在自旋電子納米級存儲設備中轉換磁化的更快方法。

Marinero與普渡大學工程學院的光子學專家和教授Vlad Shalaev和Alexandra Boltasseva合作，開發了一種新的磁光子學技術，利用光來控制磁化過程，使其應用於各種各樣的應用中，從而製造出超快的可切換設備。Marinero說：我們是第一批成功開發出一種在高密度存儲模塊中實現晶片上的納米磁體全光開關方法之一。

這種新興的技術涉及到集體電子波，或等離子體激元，當光照射到納米級材料(如能維持電子波的金屬)時觸發。這些等離子體激元在經過慎重選擇光學和磁性材料界面上產生強烈的超短磁場。通過改變入射光的性質，產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鍵要求。

工程學研究生Aveek Dutta進行的數值模擬，預測了由誘導等離子體激振驅動的大磁場增強。普渡大學研究方法包括利用光學力量，通過局域表面等離子體共振，將光與納米磁偶聯，產生更快的自旋電子器件切換速度和潛在的更低能源消耗。該燈可實現磁化方向的轉換，這是磁存儲設備中數字編碼信息的關鍵原理。研究人員詳細該技術方法最終會使內存寫入速度比目前的方法快1000倍，成功關鍵領域之一是繼續開發與磁鐵有效作用的材料。