导读
据日本东北大学官网近日报道，该校与法国洛林大学的研究人员报告了一项创新技术，它将导致数据存储的耗电量大幅降低。
背景
如今，全世界每年产生的数字数据以泽字节（2^70字节）来计算，相当于每秒钟为数亿册图书提供数据。产生的数据量还在持续增长。如果现有的技术停止发展，那么到2040年，目前全球全部的耗电量都将用于数据存储。
（图片来源：谢菲尔德大学）
创新
近日，日本东北大学与法国洛林大学的研究人员报告了一项创新技术，它将导致数据存储的耗电量大幅降低。
（图片来源：日本东北大学）
技术
已经成熟的技术利用了超高速激光脉冲，其持续时间短至30飞秒，相当于0.0000000000000003秒。激光脉冲施加到由亚铁磁性的 GdFeCo、无磁性的铜和铁磁性的 Co/Pt 层组成的异质结构上。
（图片来源：Sumio Ishihara）
“现在的研究小组的一个分组之前开展的研究，观察到亚铁磁性层产生磁性切换之后铁磁性层的磁性切换。”这次，研究人员揭开了这一奇怪现象的背后机制，并发现了电子自旋流，被称作“自旋电流”，伴随着亚铁磁性 GeFeCo 的开关，在引入铁磁性 Co/Pt 开关的过程中扮演了关键角色。
基于这个认识，他们演示了一种速度快得多，能耗低得多的铁磁性开关。它由单激光脉冲驱动，无需亚铁磁性层的切换。论文作者之一的 Shunsuke Fukami 表示：“对于未来的数据储存应用来说，这是一个很好的消息，因为这项技术为将数字信息写入到磁介质中提供了一种高效的机制，而目前它是基于磁场引发的开关。”
【1】Quentin Remy, Junta Igarashi, Satoshi Iihama, Grégory Malinowski, Michel Hehn, Jon Gorchon, Julius Hohlfeld, Shunsuke Fukami, Hideo Ohno, Stéphane Mangin. Energy Efficient Control of Ultrafast Spin Current to Induce Single Femtosecond Pulse Switching of a Ferromagnet.Advanced Science, 2020; 2001996 DOI: 10.1002/advs.202001996
【2】https://www.tohoku.ac.jp/en/press/ultrafast_controle_sceme_ferromagnet.html
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