В Крымском федеральном университете создали лабораторию многофункциональных материалов для проведения научных исследований в области сверхбыстрого оптомагнетизма. Проект реализуется в рамках мегагранта.
Учёные изучают взаимодействие намагниченности и световых волн для создания максимально эффективных способов хранения, записи и передачи больших объёмов данных.
«Благодаря приобретению фемтосекундного лазерного комплекса стало возможным проводить исследования по сверхбыстрой магнитной динамике: импульс большой интенсивности, как молоточек, ударяет по материалу, и намагниченность выходит из состояния равновесия. Второй импульс запускается для того, чтобы увидеть эту сверхбыструю динамику. Переключение намагниченности с помощью света – самый энергоэффективный и быстрый способ записи информации. Особенно интересна технология для больших объёмов данных. Например, хранилище Яндекса обогревает 5000 домов в Финляндии просто за счёт затрат энергии, мы же можем значительно уменьшить расход», – рассказал старший научный сотрудник лаборатории многофункциональных материалов Физико-технического института Крымского федерального университета Николай Хохлов.
Одной из ключевых задач проекта является получение новых магнитных материалов с уникальными свойствами. Исследователям уже удалось синтезировать сверхтонкие магнитные плёнки ферритов-гранатов. Если обычно эти материалы имеют толщину порядка нескольких микрон, то полученные – 100 нанометров и меньше. Теперь учёные могут начать изготовление наноструктур, имеющих значительные преимущества перед однородными микронными плёнками.
Владимир Белотелов
«Очень интересное направление – наноструктурирование веществ, относящихся к ферромагнетикам и антиферромагнетикам. На них лазерные импульсы могут воздействовать так, что спины (магнитные моменты) начинают двигаться на частотах порядка терагерца. Это позволяет работать с данными намного быстрее. Ещё одно приоритетное для нас направление – сенсорика. На базе плёнок, которые синтезировали на втором этапе проекта, удалось сделать сверхчувствительный датчик, который способен фиксировать крайне малые магнитные поля – поля головного мозга», – отметил руководитель лаборатории, доцент Московского государственного университета Владимир Белотелов.
В рамках мегагранта учёные опубликовали ряд научных статей, которые представлены в таких высокорейтинговых международных журналах, как «Nature Communications» и «Nano Letters».
Иллюстрация к статье:
Обсуждение