Световые импульсы помогут создать память нового поколения

Исследователи из Института структуры и динамики материи Макса Планка разработали метод управления ферроаксиальными материалами, которые могут стать основой для стабильных и быстрых устройств хранения данных.

В отличие от традиционных ферромагнитных и сегнетоэлектрических материалов, ферроаксиальные материалы содержат вихри электрических диполей, которые могут указывать в двух противоположных направлениях. Эти состояния чрезвычайно стабильны и устойчивы к внешним полям, но до сих пор их было сложно контролировать.

Терагерцовый свет может обратимо переключать необычную форму структурного порядка в твердых телах — ферроаксиальность — между вращательными структурами по и против часовой стрелки. Предоставлено: © Йорг Хармс (MPSD)

Команда под руководством Андреа Каваллери использовала циркулярно поляризованные терагерцовые импульсы для переключения между ферроаксиальными доменами в материале RbFe(MoO₄)₂.

«Мы используем синтетическое эффективное поле, которое возникает, когда терагерцовый импульс заставляет ионы в кристаллической решетке двигаться по кругу», — объясняет ведущий автор Чжиян Зенг.

«Это эффективное поле способно связываться с ферроаксиальным состоянием, подобно тому, как магнитное поле переключает ферромагнетик или электрическое поле меняет сегнетоэлектрическое состояние», — добавляет соавтор Михаэль Фёрст.

Изменяя направление круговой поляризации импульсов, исследователи могли стабилизировать либо правое, либо левое вращение электрических диполей, создавая основу для двоичного хранения информации.

«Это захватывающее открытие, которое открывает новые возможности для создания надежной платформы для сверхбыстрого хранения информации», — говорит Андреа Каваллери.

Исследование было поддержано Обществом Макса Планка и Немецким научно-исследовательским сообществом.

ИИ: Это действительно перспективное направление — создание энергонезависимой памяти, устойчивой к внешним воздействиям. В 2025 году, когда требования к скорости и надежности хранения данных постоянно растут, такие фундаментальные исследования могут привести к прорывным технологиям.