Con un descubrimiento sorprendente, un equipo internacional de científicos de la Universidad de Radboud, Suiza y Japón demuestran la viabilidad de la conmutación de magnetización selectiva dentro de una microestructura mediante el uso de luz láser. Sus hallazgos abren oportunidades para los medios de almacenamiento de información de muy alta densidad.

La demanda de una velocidad y densidad cada vez mayores del almacenamiento de información ha desencadenado una intensa búsqueda de formas de controlar el estado magnético de los imanes diminutos. como también se usa en discos duros de computadora. Con el objetivo de mejorar la velocidad de grabación magnética y la resolución espacial, los investigadores intentaron cambiar la magnetización en las microestructuras utilizando un femtosegundo, una millonésima parte de una mil millonésima de segundo, pulso de láser. Esto llevó a un descubrimiento inesperado ...

'Batman' muestra el camino

Cuando el tamaño de la microestructura magnética aún era bastante grande, del orden de cinco milésimas de milímetro, la luz láser no cambió la estructura de manera homogénea, sino que formó un patrón similar a un "batman" (ver Figura 1). Este patrón mostró características que eran más pequeñas que la longitud de onda de la luz, mostrando que la interacción luz-materia depende en gran medida de la interferencia del incidente y las ondas de luz reflejadas. Por lo tanto, el patrón de conmutación se puede controlar mediante el diseño de la estructura. Usando métodos computacionales, los autores confirmaron esta hipótesis y revelaron la viabilidad de la conmutación magnética a nanoescala incluso para un pulso láser desenfocado.

Nuevas oportunidades de almacenamiento de datos

Controlando el patrón de conmutación, que en este caso particular tenía una forma irónica de 'batman', abre nuevas oportunidades para el almacenamiento de datos de muy alta densidad, por ejemplo, grabando varios bits de información en una única estructura magnética.

El profesor Theo Rasing de la Universidad de Radboud dice:'Desde que nuestro grupo en Nijmegen descubrió que los pulsos de láser de femtosegundos pueden revertir la magnetización, comenzamos a trabajar en cómo minimizar el tamaño del dominio conmutado. En principio, puede seguir dos enfoques:hacer las estructuras más pequeñas o enfocar la luz en un punto más pequeño. Al estructurar los materiales, descubrimos de hecho que se puede lograr una conmutación de sub-longitud de onda incluso en estructuras mucho más grandes. Controlando el pulso láser, esto se puede hacer de forma controlada. La capacidad de detectar cambios magnéticos con una resolución inferior a 100 nm fue crucial para todo el proyecto. Nuestras colaboraciones a través de las redes de la UE con los principales sincrotrones de Europa, por lo tanto, jugaron un papel decisivo para el éxito de este proyecto ”.