Filmele subțiri de fier intensifică demagnetizarea indusă cu laser
Cercetătorii au descoperit că demagnetizarea ultrafastă provocată de impulsurile laser este cu aproximativ 75% mai puternică în filmele de fier de 2 nanometri decât în cele de 16 nanometri, la aceeași intensitate a excitației laser. Rezultatele au fost obținute de o echipă de la Centrul de Cercetare Colaborativă 1242 al Universității din Duisburg-Essen, împreună cu Helmholtz-Zentrum Berlin, și au fost publicate în revista Advanced Science.
În timpul demagnetizării ultrarapide, un impuls laser face ca materialul să își piardă o parte din ordinea magnetică într-un interval extrem de scurt. Un film de doar 2 nanometri, echivalentul a două milioane de milimetri, a prezentat un efect considerabil mai puternic decât un strat de 16 nanometri, chiar dacă intensitatea laserului a rămas neschimbată.
Explicația ține de spinii electronilor, a căror aliniere colectivă este responsabilă pentru magnetismul fierului. „În straturile de fier deosebit de subțiri, o proporție mai mare a acestor spini se află la interfața materialului. Acolo au mai puțini spini vecini cu care să interacționeze magnetic”, explică dr. Andrea Eschenlohr de la Facultatea de Fizică. „Pe scurt, spinii au mai puțini vecini de care să se prindă. Astfel, un impuls laser le poate perturba mai ușor ordinea magnetică.”
Cercetătorii bănuiseră deja că grosimea stratului de fier ar putea influența demagnetizarea. Surprinzătoare au fost însă amploarea efectului și faptul că acesta provine din proprietățile magnetice ale materialului, nu din diferențe de absorbție a luminii sau din vibrațiile rețelei atomice.
Pe termen lung, descoperirile ar putea contribui la dezvoltarea unor suporturi magnetice de stocare în care informația să fie scrisă cu impulsuri laser ultrascurte. Totuși, mai multe provocări trebuie depășite înainte ca tehnologia să poată fi aplicată practic. De exemplu, ar fi necesară integrarea unor surse laser adecvate în dispozitivele electronice și ar trebui să fie posibilă țintirea precisă a unor zone extrem de mici, pentru a obține densități mari de stocare.
