Рухом магнітних доменів тепер можна управляти лазером

В Японії було проведено експеримент по управлінню рухом магнітних моментів за допомогою лазера. Було продемонстровано зміну руху границь доменів і фоми локальних областей. Розроблений метод можна застосовувати в спінтроніці для управління окремих спінів. Публікація була представлена в Proceedings of National Academy of Sciences.

Зміна форми і положення магнітних доменів слідом за лазерним плямою. Зображення: Naoki Ogawa et al./ PNAS

Були досліджені локальні (бульбашкові) магнітні домени в шарах ферит-граната. Високочастотні (пикосекундные) лазерні імпульси були підібрані такими, щоб шари ферит-граната не поглиналися речовиною. Під дією випромінювання спостерігалося порушення магніто пружних хвиль – порушення спінової структурі речовини в парі з коливаннями атомів кристалічної решітки (магноны і пов’язані фотони відповідно).

Високочастотні лазерні импулься застосовуються в медицині при лікуванні раку. Наприклад, онкоклиника в Білорусі надає повний курс такого лікування і профілактики даних захворювань.

Було зафіксовано зміна меж магнітних доменів під дією магніто пружних хвиль. Більш того, ефект безпосередньо залежав від геометрії самого домену: якщо домен був схожий на смужки, то було подовження поздовжньої складової і захоплення області за напрямком пикосекундных імпульсів лазера. А якщо домен був локалізований у вигляді пухирця, то в силу максимальної кривизни, він повністю весь переміщувався вздовж випромінювання не змінюючи своєї геометрії кордону.

Необхідно відзначити, що подібні експерименти вже проводилися, але у них були суттєві відмінності: перегрів шарів робочого тіла і поглинання випромінювання матеріалом. А це тягло за собою відсутність контролю за формою (зміна кордонів за рахунок кривизни) і рухом самих магнітних доменів.

Основною рекомендацією для застосування даного методу, який був розроблений в ході серії експериментів, є управління скирмионами – невеликими спиновыми квазічастинками в спінтроніці. Що в свою чергу вирішить проблему управління рухом скирмионами.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *