研究职员初次绘制出磁性纳米布局界限于极短期标准上的举动图谱。荷兰拉德堡德年夜学物理学家Johan Mentink的研究注解,这些界限的不变性远超先前预期。这一看法将有助在将来超快速、紧凑型数据存储的成长。近日,这项研究发表在《天然—质料》。
论文配图 图源:《天然—质料》 每一块磁体都由称为自旋的微小磁体构成。当一种质料具备磁性时,这些自旋都指向统一标的目的。使用超短激光脉冲,磁性质料中的自旋可以于极短期内转变标的目的。这类所谓的超快纳米磁学对于在硬盘驱动器等运用至关主要,硬盘驱动器中使用磁性比特存储信息。为了实现更快速、更小型化的存储,切确理解纳米标准上发生的征象至关主要。
Mentink和其同事使用一种可以或许追踪到纳米及飞秒标准历程的新型成像技能,研究了磁畴界限的举动。多个指向统一标的目的的自旋形成一个磁畴。
要理解这些布局的举动,需要一种同时具有极度空间分辩率及超快时间精度的丈量技能。使用这类采用极紫外光的新型成像技能,研究团队初次可以或许追踪到激光脉打击中磁性质料的切确时刻磁畴壁所发生的变化。
研究注解,这些磁畴壁的不变性远超先前预期。纵然质料被激光脉冲强烈加热并部门掉去磁性,磁畴壁仍连结于原位,外形险些稳定。这证明了一个主要的理论看法:磁畴不会于质料中快速挪动。“于短期标准上,这底子不成能发生。”Mentink说。“这些磁畴的挪动速率是有限的。”
磁畴壁于激光影响下能连结云云不变的征象此前未被不雅察到过Mentink注释说:“这告诉咱们,激光的能量作用很是局域。是以,磁畴布局患上以连结完备。”
当利用更强盛的激光时,另外一种征象最先发生:因为纳米标准上的随机历程,质料中的微小区域会随机翻转。磁畴界限基本连结完备,但于随机位置会呈现小的磁畴。“单个强脉冲现实上会孕育发生一种上下取向随机混淆的磁畴布局。”Mentink注释说。“只有经由过程利用多个脉冲,它们才能归并成一个年夜的磁畴。”
这象征着退磁重要发生于局域层面,而不是经由过程磁畴界限于质料中的快速挪动来实现。这一看法对于在研究职员相识节制磁性的方式具备主要意义,终极将实现更好、更快、更高效的数据存储。
相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41563-026-02583-w
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