Работа исследовательской группы под руководством профессора Шэн Чжигао из Института физических наук Хэфэй Китайской академии наук совместно с профессором А.В. Кимелем из Университета Радбауда была опубликована в журнале National Science Review. Ученые продемонстрировали, что сильные магнитные поля эффективно регулируют сверхбыстрое размагничивание, вызванное лазером, в двумерном ферромагнетике на основе ван-дер-ваальсовых взаимодействий — то есть слабых сил между слоями материала.
Это сверхбыстрое размагничивание — ключевой процесс в спинтронике, области, связанной с использованием спина, внутреннего углового момента электронов, для обработки и хранения информации. Ускорение и контроль этого процесса важны для создания новых устройств с фемтосекундной (триллионных долей секунды) скоростью работы.
В отличие от предыдущих исследований, где использовались сравнительно слабые магнитные поля ниже 1 тесла, в этом исследовании применялось поле в 7 тесла. Оказалось, что оно одновременно ускоряет процесс размагничивания на 60% и снижает его эффективность на 34%. Этот двойной эффект до сих пор не наблюдался.
Для объяснения своих наблюдений ученые провели измерения при разных температурах и предложили механизм, основанный на изменении спиновой энтропии — меры беспорядка в системе спинов — в рамках трехтемпературной модели. Эта модель универсальна и может быть применима к другим магнитным материалам, что расширяет перспективы практического применения.
Особенно важно, что эффект сильнее выражен при температуре около 200 К, близкой к комнатной, что делает его перспективным для реальных высокоскоростных запоминающих и логических устройств.
Ранее Наука Mail рассказала о физиках, которые впервые наблюдали такой необычный тип магнитного порядка, способный работать на минимальной энергии и создавать энергоэффективные устройства.