Un impulso laser ultrabreve smagnetizza uno strato di ferro tanto più intensamente quanto più è sottile: a 2 nanometri, l’effetto è risultato circa il 75% maggiore rispetto a quello osservato in uno strato spesso 16 nanometri, pur mantenendo invariata l’intensità del laser.
La ricerca è stata condotta da un gruppo dell’Università di Duisburg-Essen, insieme al Centro Helmholtz di Berlino e ad altri partner, ed è stata pubblicata sulla rivista Advanced Science. Gli studiosi hanno esaminato come lo spessore del ferro influenzi la smagnetizzazione ultrarapida, cioè la perdita parziale dell’ordine magnetico di un materiale in seguito a un impulso laser, in tempi brevissimi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista.
Il risultato potrebbe contribuire, nel lungo periodo, allo sviluppo di nuove tecnologie per l’archiviazione dei dati. Nei centri dati, grandi quantità di informazioni — dalle foto ai video e ai documenti — sono conservate su dischi rigidi. Questi dispositivi registrano i dati in minuscole regioni magnetiche: è il loro orientamento a determinare le informazioni memorizzate. Gli impulsi laser ultrabrevi potrebbero offrire un modo per modificare l’ordine magnetico dei materiali in una frazione di secondo e, in prospettiva, rendere più rapida la registrazione dei dati.
Per spiegare perché gli strati più sottili reagiscano maggiormente, i ricercatori indicano gli spin degli elettroni, proprietà associate al magnetismo del ferro. Negli strati molto sottili, una quota maggiore di spin si trova alle interfacce del materiale, dove ha meno vicini con cui interagire magneticamente. «In senso figurato, gli spin possono aggrapparsi a un numero minore di vicini. Per questo è più facile perturbare il loro ordine magnetico con un impulso laser», spiega la dottoressa Andrea Eschenlohr, della Facoltà di Fisica.
Si sospettava già che lo spessore potesse influire sulla smagnetizzazione. Secondo lo studio, sono però risultati sorprendenti sia l’entità dell’effetto sia il fatto che dipenda dalle proprietà magnetiche del materiale, anziché da differenze nell’assorbimento della luce o nelle vibrazioni del reticolo atomico.
Un’applicazione pratica è ancora lontana. Per realizzare supporti di archiviazione che registrino le informazioni con impulsi laser ultrabrevi, sarà necessario integrare sorgenti laser adeguate nei componenti elettronici e indirizzare con precisione aree molto piccole, così da raggiungere un’elevata densità di archiviazione.
Fonte: interestingengineering.com
