Los investigadores de A * STAR han creado un material nuevo y prometedor a partir de capas delgadas de hierro y cobalto que podría permitir que las tecnologías de grabación magnética, como los discos duros, se impulsen con microondas.

Zhou Tiejun, Chung Hong Jing y sus colegas del A * STAR Data Storage Institute afinaron tanto las propiedades magnéticas como la respuesta de microondas en sus capas delgadas, creando un material ideal para impulsar un pequeño generador de microondas de potencia cuántica llamado oscilador de par de giro.

El equipo había estudiado previamente capas de cobalto e iridio y encontró una irregularidad magnética sorprendente:el material prefería tener su campo magnético alineado en una dirección particular. una propiedad conocida como anisotropía magnética. Con una cuidadosa alineación del material, su anisotropía facilitaría la magnetización y desmagnetización.

En este nuevo trabajo, el equipo descubrió que intercalar cobalto con hierro, en lugar de iridio, produjo una anisotropía magnética más fuerte y tuvo un rendimiento de microondas superior.

Las microondas generadas por un oscilador de par de giro incrustado en el cabezal de lectura y escritura de un disco duro harían que la escritura de los datos sea más eficiente energéticamente. Dijo Chung.

"Las microondas reducen efectivamente la barrera de energía para cambiar la dirección de los dominios magnéticos, "dice Chung.

La señal de microondas ayudaría a la conmutación de magnetización necesaria para escribir datos en un disco duro estableciendo los campos magnéticos de los átomos en el disco duro tejiendo en círculos, de la misma manera que una peonza se bambolea en círculos, un efecto conocido como precesión. La pila de cobalto-iridio perdió la energía de microondas rápidamente, como una peonza girando sobre una alfombra gruesa, un efecto conocido como amortiguación. Sin embargo, en la pila de cobalto-hierro, la amortiguación fue mucho menor, como una peonza girando sobre un suelo duro y pulido.

El gran avance provino del trabajo del equipo en la ingeniería por separado de las propiedades magnéticas y de microondas de la pila, dijo Chung.

"Tenemos mucho cuidado para lograr la calidad interfacial deseada de las capas. El control a nivel nanométrico es de suma importancia, " él dijo.

El equipo probó más de 30 combinaciones de materiales, primero explorando el efecto del grosor de la capa, temperatura de recocido y velocidad y temperatura de pulverización catódica. Finalmente, los probaron en una configuración de pila completa, concluir que el cobalto y el hierro en capas iguales de 0,625 nanómetros de espesor fue óptimo.

Chung dice que aún queda mucho trabajo por hacer para que esta tecnología funcione.

"Es difícil, debido a la complejidad del diseño del material y los desafíos de integrar el oscilador de par de giro en el cabezal magnético de lectura y escritura ".