de.wedoany.com-Bericht: Am 8. Juni gaben die Quantenwissenschafts- und Technologieforschungsorganisation (QST), die Präfekturuniversität Hyogo und das Forschungszentrum für Hochenergie-Lichtwissenschaft gemeinsam bekannt, dass weltweit erstmals ein Material entwickelt wurde, dessen magnetische Speicherung durch Licht umgeschrieben werden kann. Das Forschungsteam erklärte, dass dieses Material im Vergleich zur herkömmlichen Stromschreibmethode eine etwa 1000-mal höhere Geschwindigkeit ermöglicht und gleichzeitig energieeffizienter ist, was einen neuen Weg für die Entwicklung der nächsten Generation magnetischer Speicher eröffnet.
Magnetspeicher nutzen die Spinrichtung von Elektronen, um die Nullen und Einsen digitaler Informationen darzustellen. Herkömmliche Typen ändern die Elektronenspinrichtung durch elektrischen Strom, was jedoch Einschränkungen hinsichtlich Schreibgeschwindigkeit, Wärmeentwicklung und Energieverbrauch mit sich bringt.
In Zusammenarbeit mit NTT und der Tokyo University of Science entwickelte das Forschungsteam ein künstliches ferrimagnetisches Material, dessen Elektronenspinrichtung durch Laserpulsbestrahlung umgeschrieben werden kann. Dieses Material zeigt einen „Lichtschalter“-Effekt, bei dem Licht die Spinrichtung der Elektronen ändert, ohne dass ein Stromfluss erforderlich ist.
Bei der in herkömmlichen Magnetspeichern verwendeten Kobalt-Eisen-Bor-Legierung (CoFeB) wurde jedoch kein Lichtschalter-Effekt beobachtet. Bei früheren ferrimagnetischen Materialien, bei denen dieser Effekt beobachtet wurde, bestand das Problem einer geringen Ausrichtung der Elektronenspins, sodass eine eindeutige Unterscheidung zwischen 0 und 1 nicht möglich war.
Das Forschungsteam entwarf eine neuartige Dreischichtstruktur aus CoFeB, Gadolinium und Kobalt. Mithilfe der von der QST betriebenen Forschungseinrichtung NanoTerasu wurde das Material analysiert und auf atomarer Ebene optimiert, wodurch mit hoher Reproduzierbarkeit die Umkehrung der Elektronenspins in CoFeB nachgewiesen werden konnte.
Dieses Material ermöglicht eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz von Magnetspeichern, trägt zur Lösung von Energieverbrauchsproblemen in KI und Rechenzentren bei und könnte als Schlüsseltechnologie für die nächste Generation schneller Infrastruktur dienen, die optische Kommunikation und elektronische Schaltungen verbindet.
Die Forschungsergebnisse wurden am 8. Juni in der internationalen Fachzeitschrift „Applied Physics Letters“ veröffentlicht.
Dieser Artikel wurde von Wedoany übersetzt und bearbeitet. Bei jeglicher Zitierung oder Nutzung durch künstliche Intelligenz (KI) ist die Quellenangabe „Wedoany“ zwingend vorgeschrieben. Sollten Urheberrechtsverletzungen oder andere Probleme vorliegen, bitten wir Sie, uns unverzüglich zu benachrichtigen. Wir werden den entsprechenden Inhalt umgehend anpassen oder löschen.
E-Mail: news@wedoany.com
