Т-лучи разгонят память компьютеров в 1000 раз
Ученые из МФТИ и их коллеги из Германии и Нидерландов нашли способ значительно увеличить скорость работы компьютеров: они предложили использовать так называемые Т-лучи, терагерцовое излучение, которое может переключать ячейки компьютерной памяти в тысячи раз быстрее, чем воздействие магнитного поля.
Себастиан Байерл (Sebastian Baierl) из Университета Регенсбурга, Анатолий Звездин (руководитель Лаборатории физики магнитных гетероструктур и спинтроники для энергосберегающих информационных технологий МФТИ и сотрудник Института общей физики имени А. М. Прохорова, лауреат Гос. премии СССР), Алексей Кимель из Университета Неймегена (Нидерланды) и МИРЭА и их коллеги предложили использовать для переключения памяти не магнитные поля, а импульсы терагерцового излучения — так называют электромагнитное излучение в диапазоне между инфракрасным и СВЧ-диапазоном с длиной волны около 0,1 мм. Его используют, например, в установках для сканирования в аэропортах: Т-лучи не вредны для организма, но позволяют легко «увидеть» под одеждой оружие и взрывчатку.
Ученые решили провести эксперимент со слабым ферромагнетиком — ортоферритом тулия (TmFeO?), чтобы проверить насколько подходят Т-лучи на роль переключателя состояний «магнитных битов» в этом материале. Магнитное поле в ферромагнетиках создается за счет определенной ориентации спинов — магнитных моментов атомов в микрокристаллах (доменах). Чтобы поменять эту ориентацию, нужно внешнее магнитное поле.
Однако эксперимент показал, что терагерцовое излучение переводит ионы тулия в возбужденное состояние и меняет магнитные свойства и ионов железа, и ионов тулия, причем его воздействие почти в 10 раз сильнее внешнего магнитного поля. Таким образом, исследователи получили очень быстрый и действенный метод «перемагничивания» — хорошую «базу» для создания сверхбыстрой памяти.
По словам ученых, ортоферрит тулия — не единственный материал, который можно «переключать» Т-лучами. Он достаточно удобен для демонстрации, но сам предложенный способ контроля намагниченности можно использовать во многих других магнитных материалах.
На рисунке изображена структура TmFeO? (слева); справа — переходы между энергетическими состояниями и ориентирование спинов при воздействии терагерцового импульса («переключение» битов).
Источник: пресс-служба МФТИ