Forskere ved Tohoku University har opnået en betydelig udvikling inden for opto-magnetisk teknologi, der observerer et opto-magnetisk drejningsmoment, der er cirka fem gange mere effektivt end i konventionelle magneter. Dette gennembrud, ledet af Koki Nukui, adjunkt Satoshi Iihama og professor Shigemi Mizukami, har vidtrækkende konsekvenser for udviklingen af lysbaseret spinhukommelse og opbevaringsteknologier.
Opto-magnetisk drejningsmoment er en metode, der kan generere kraft på magneter. Dette kan bruges til at ændre magneters retning ved lys mere effektivt. Ved at skabe legeringsnanofilmer med op til 70% platin opløst i kobolt, opdagede teamet, at de unikke relativistiske kvantemekaniske virkninger af platin markant øger det magnetiske drejningsmoment.
Undersøgelsen afslørede, at forbedringen af opto-magnetisk drejningsmoment blev tilskrevet den elektroniske orbitale vinkelmoment, der blev genereret af cirkulært polariseret lys og relativistiske kvantemekaniske effekter. Resultaterne offentliggøres i Fysiske gennemgangsbreve.
Denne præstation gør det muligt at producere den samme opto-magnetiske effekt med kun en femtedel af den tidligere lysintensitet, hvilket baner vejen for mere energieffektive opto-magnetiske enheder.
Resultaterne giver ikke kun ny indsigt i fysikken i elektron orbital vinkelmoment i metalliske magnetiske materialer, men bidrager også til udviklingen af højeffektiv spinhukommelse og opbevaringsteknologier, der bruger lys til at skrive information.
“Disse forbedringer kan resultere i hurtigere og mere energieffektive enheder i fremtiden,” forklarer Mizukami.
Forskningen er i overensstemmelse med den voksende interesse for opto-elektroniske fusionsteknologier, der kombinerer elektroniske og optiske teknologier til næste generations applikationer. Denne opdagelse markerer et betydeligt skridt fremad med at kontrollere nanomagnetiske materialer ved hjælp af lys og magnetisme.