Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Сверхбыстрое письмо светом

Сверхбыстрое письмо светом

В связи с постоянно растущим ростом потребления данных исследователи ищут более быстрые, эффективные и экономичные методы хранения данных. Исследователь TU/e ​​Юри ван Хис использует ультракороткие световые импульсы, которые позволяют ему записывать информацию. Таким образом, он сочетает в себе преимущества как легкого, так и магнитного хранения.

Обложка его диссертации выглядит как старомодная британская бульварная газета, которая включает большой заголовок шутливой статьи в Spintronic Chronicle о фемтомагнетизме, фотонике и спиновом транспорте и гласит «Быстро, как щелчок».

Умный способ вызвать у широкой аудитории энтузиазм по поводу сложных вопросов технологии? «Более приятное дополнение», — говорит Юри ван Хис, защитивший диссертацию на кафедре прикладной физики 7 декабря. Помимо того, что он исследователь вплоть до последнего нанометра, он также является страстным любителем музыки и давним поклонником прогрессивной рок-группы Jethro Tull.

«Мой любимый альбом «Толстый как кирпич» вышел ровно пятьдесят лет назад. Обложка моей дипломной работы — это отсылка к их альбому, пришедшему в сатирическом выпуске несуществующей местной газеты. Тем не менее, он был весьма поучителен. писать о своих исследованиях так, чтобы это было привлекательно для нефизиков. Только тогда вы понимаете, насколько неразрывно связаны вы стали с определенной технологией».

Возможно, наибольшее внимание привлечет обложка его диссертации, но ее содержание не менее интересно. Последние четыре года Ван Хис работал над так называемыми фемтосекундными лазерами, небольшими зеркалами и тонкими магнитными слоями. И успешно, потому что его исследования еще на шаг приблизили технологию записи информации на магнитный носитель с использованием света. Это важно для дата-центров , потому что они хотели бы начать использовать свет как наиболее энергоэффективное средство передачи информации.

Ван Хис заявил: «Люди уже давно используют магниты для хранения данных. Это делается в виде битов — знакомых нулей и единиц, которые подобны крошечным магнитным доменам с северным и южным полюсами . данные, эти полюса должны поменяться местами. Теперь мы смещаем эти полюса, создавая магнитное поле. Например, на жестком диске вашего ноутбука есть небольшая катушка, с помощью которой вы можете записывать небольшие магнитные домены. До сих пор нам всегда требовался электронный промежуточный носитель. шаг для этого, потому что эта катушка должна быть приведена в действие. Этот процесс требует дополнительного времени и энергии».

Нано-сэндвич

Когда он выстрелил ультракоротким лазерным импульсом — «даже менее одной миллиардной доли секунды» — в магнитный материал , Ван Хис не только заметил, что что-то происходит локально, но также понял, что импульс способен перемещать электроны, которые переносят магнитные поля. Информация. Он выстроил несколько коротких световых импульсов, как железнодорожные вагоны, и использовал эту установку для воздействия на магнитные материалы с помощью различных маленьких зеркал.

«Эти сверхбыстрые световые импульсы позволили нам сместить северный и южный полюса магнитных доменов, что дало возможность пропустить электронный промежуточный шаг. Также теперь можно заранее с уверенностью знать, напишете ли вы «0» или «1», и все это без необходимости знать начальное состояние бита, что делает его еще более эффективным.

«Мы также исследовали, какие магнитные материалы нам нужно использовать, чтобы сделать биты стабильными с помощью этого нового светового метода. Мы не можем использовать стандартную сэндвич-формулу из слоев кобальта и гадолиния для стабильного хранения данных. атомный слой ферромагнитного металла тербия работает очень хорошо. Мы все еще ищем правильный баланс, потому что, хотя сейчас у нас есть стабильные биты, переключение намагниченности не так эффективно, как нам хотелось бы».

Разбитое зеркало

Означает ли все это, что в ближайшее время можно ожидать прорыва в хранении фотонных данных? Ван Хис говорит, что технология записи данных с помощью света на лабораторном уровне становится популярной, и что производители чипов внимательно следят за подобными исследованиями. Но с улыбкой добавляет: «Размер нашего нынешнего генератора лазерных импульсов составляет 60x30x30 см. Пройдет некоторое время, прежде чем он сможет поместиться в вашем кармане».

На последней странице обложки его новостей, справа под неколлинеарной головоломкой, есть короткое сообщение , которое иллюстрирует тот факт, что минимизация иногда может быть трудной задачей. Реальная история, говорит Ван Хис. «Мы заказали специальное зеркало для нашей установки, но оно было слишком велико и не помещалось. Физика тоже иногда может нарушаться, так что же вы придумываете? Вместе с коллегой я пошел работать над зеркалом с отвертка. Нам удалось сделать ее поменьше, но мы больше не могли ее использовать».

Сверхбыстрое письмо светом

Теги: лазер, фотон

В тренде