Compartir información en tiempo real requiere redes complejas de sistemas. Un enfoque prometedor para acelerar los dispositivos de almacenamiento de datos consiste en cambiar la magnetización, o el giro de los electrones, de los materiales magnéticos con pulsos láser de femtosegundos ultracortos. Pero cómo evoluciona el giro en el nanomundo en escalas de tiempo extremadamente cortas, en una millonésima de una mil millonésima de segundo, sigue siendo un gran misterio. El equipo del profesor François Légaré del Institut national de la recherche scientifique (INRS) ha logrado un gran avance en este campo, en colaboración con TU Wien, Austria, la instalación nacional francesa de sincrotrón (SOLEIL) y otros socios internacionales. Su trabajo fue publicado en la revista Optica .

Hasta ahora, los estudios sobre el tema se basan en gran medida en las grandes instalaciones de rayos X de acceso limitado, como los láseres de electrones libres y los sincrotrones. El equipo demuestra, por primera vez, un microscopio de rayos X suave ultrarrápido de mesa para resolver espacio-temporalmente la dinámica de espín dentro de los materiales de tierras raras, que son prometedores para los dispositivos espintrónicos.

Esta nueva fuente de rayos X blandos basada en un láser de iterbio de alta energía representa un avance fundamental para el estudio de futuros dispositivos espintrónicos de alta velocidad y eficiencia energética y podría utilizarse para muchas aplicaciones en física, química y biología.

"Nuestro enfoque proporciona una solución elegante robusta, rentable y energéticamente escalable para muchos laboratorios. Permite el estudio de la dinámica ultrarrápida en estructuras de nanoescala y mesoescala con resoluciones temporales nanométricas espaciales y femtosegundos, así como con la especificidad del elemento". dice el profesor Andrius Baltuska, en TU Wien.

Pulsos de rayos X brillantes para observar el giro

Con esta fuente brillante de fotones de rayos X, se han registrado una serie de imágenes instantáneas de las estructuras magnéticas de tierras raras a nanoescala. Exponen claramente el rápido proceso de desmagnetización y los resultados proporcionan información valiosa sobre las propiedades magnéticas que son tan precisas como las que se obtienen utilizando instalaciones de rayos X a gran escala.

"El desarrollo de fuentes de rayos X de sobremesa ultrarrápidas es emocionante para las aplicaciones tecnológicas de vanguardia y los campos modernos de la ciencia. Estamos entusiasmados con nuestros resultados, que podrían ser útiles para futuras investigaciones sobre espintrónica, así como para otros campos potenciales", dice el INRS. investigador postdoctoral, Dr. Guangyu Fan.

"Los sistemas de tierras raras están de moda en la comunidad debido a su tamaño nanométrico, mayor velocidad y estabilidad topológicamente protegida. La fuente de rayos X es muy atractiva para muchos estudios sobre futuros dispositivos espintrónicos compuestos de tierras raras", dice Nicolas Jaouen, científico principal. en la instalación de sincrotrón nacional de Francia.

El profesor Légaré destaca el trabajo colaborativo entre expertos en el desarrollo de fuentes de luz de última generación y dinámicas ultrarrápidas en materiales magnéticos a nanoescala. "Teniendo en cuenta el rápido surgimiento de la tecnología láser de iterbio de alta potencia, este trabajo representa un enorme potencial para las fuentes de rayos X blandos de alto rendimiento. Esta nueva generación de láseres, que estará disponible pronto en Advanced Laser Light Source (ALLS), tienen muchas aplicaciones futuras para los campos de la física, la química e incluso la biología", dice. + Explora más

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