使用激光以磁性方式更快,更便宜地存储数据

时间:2020-10-12 16:23来源:光粒网作者:yeyan 点击:
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摘要:世界各地的数据中心都使用大量电源来存储磁数据。例如,荷兰的数据中心已经占到了总能耗的3%。由于采用了一种可以用激光影响磁体的新方法,现在可以更快,更便宜,更高效地完成这种存储。这样可以节省电力,并最终减少二氧化碳的排放量。

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  世界各地的数据中心都使用大量电源来存储磁数据。例如,荷兰的数据中心已经占到了总能耗的3%。由于采用了一种可以用激光影响磁体的新方法,现在可以更快,更便宜,更高效地完成这种存储。这样可以节省电力,并最终减少二氧化碳的排放量。

  磁铁全部由称为“自旋”的小磁铁组成。通常,所有旋转都指向同一方向,从而确定北极和南极。但是有时也会发生这样的情况,即自旋的方向一起形成漩涡状。这被称为“ skyrmion”。

使用激光以磁性方式更快,更便宜地存储数据

  用激光转动磁自旋

  众所周知,您可以用激光扭转磁自旋的模式。物理学家现在已经发现了一条新途径,可以使这一过程很快完成。实际上不到300皮秒(百万分之一秒的百万分之一)。

  磁铁中的这些天rm是新形式数据存储的诱人选择,” Johan Mentink说。他是荷兰奈梅亨的拉德布德大学的物理学家。长期以来,奈梅亨(Nijmegen)的科学家一直在寻找控制激光磁场的最佳方法,以便最终将其用于更有效的数据存储。在这种技术中,短脉冲光被发射到磁性材料上。这样,磁性材料的自旋反极性,将位从0变为1。

  在较小的表面积上存储更多数据

  迫切需要更快,更有效的数据存储方式。越来越多的数据被存储在“云”中。这就是为什么需要这些巨大的耗能数据中心的原因。磁性天rm可以解决这个问题。由于它们本身的尺寸很小,因此可以通过使用光非常快地创建它们。这意味着大量信息可以潜在地非常快速有效地存储在较小的表面积上。

  磁铁中两个状态之间的过渡-从一个方向旋转到一个Skyrmion-可以看作是您必须穿越的高山峰。正如研究人员所发现的,您可以通过使用激光脉冲非常快速且短暂地加热材料来切断高山通道。这样,在短时间段内降低了相变的阈值。

  汉堡的自由电子激光

  这种新路线的特别之处在于,材料首先处于非常混乱的状态,在这种状态下,拓扑结构(即,材料中的Skyrmion的数量)波动很大。研究人员只能通过将来自汉堡的欧洲自由电子激光器的X射线与最新的电子显微镜以及主轴动力学仿真相结合来发现这一路线。Mentink强调:“这使研究成为了巨大的团队努力。”

  基本发现

  由于有了这一基本发现,拓扑学的新篇章破晓了。Mentink说:“我希望现在更多的科学家会寻找类似的快速方法来'切断山峰的通行证'。”

  该研究于10月5日发表在《自然材料》上。

  这项研究是由麻省理工学院(波士顿),马克斯·波恩研究所(柏林),约翰内斯·古腾堡大学(美因茨),欧洲XFEL(汉堡),柏林工业大学,柏林哥廷根大学,德意志电子同步大学,海德堡大学,波兰理工大学之间的合作米兰和拉德布德大学。

【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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