Τα Μαγνητικά μέσα: Ταχύτερα και μικρότερα.

Από σελίδα του PhysicsWeb 20 Οκτωβρίου 2000

Οι μαγνητικές εγγραφές θέτουν ταχύτητα εγγραφής

Το μέλλον των μαγνητικών εγγραφών είναι ένα ζήτημα αξιοσημείωτου δημόσιου διαλόγου επειδή εμφανίζεται να εγγίζει ποικίλα φυσικά όρια που επιβάλλονται από τις δυναμικές της διαδικασίας εγγραφής.
Στα παραδοσιακά μαγνητικά μέσα εγγραφής, για παράδειγμα, η πληροφορία εγγράφεται σε ένα λεπτό φίλμ που περιέχει μια μαγνητική στρώση που διαιρείται σε μικρές περιοχές, η κάθε μία με ένα καλά καθορισμένο μαγνητισμό.
Η πληροφορία 'γράφεται' αλλάζοντας τη κατεύθυνση του μαγνητισμού χρησιμοποιώντας ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο που είναι αντιπαράλληλο προς αυτή τη κατεύθυνση. Αλλά αυτή η τεχνική περιορίζει τη "ταχύτητα" της διαδικασίας εγγραφής σε επίπεδα nanosecond.

Τώρα ο Dr Christian Back ένας φυσικός από το ETH στη Ζυρίχη χρησιμοποίησαν εξαιρετικά γρήγορους μαγνητικούς παλμούς για να αντιστρέψουν το μαγνητισμό σε films κοβαλτίου σε 2 picoseconds. Οι επιστήμονες αυτοί στη Ζυρίχη έχουν παρατηρήσει ένα νέο είδος μαγνητικού διακόπτη που θα μπορεί να ικανοποιεί την συνεχόμενη απαίτηση της μοντέρνας τεχνολογίας  για ακόμη πιό γρήγορες εγγραφές. Ο Dr Christian Back έχουν δημιουργήσει μια σημαντική πρόοδο απεικονίζοντας τη κίνηση των μαγνητικών διπόλων σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Τα παραδοσιακά μαγνητικά μέσα εγγραφής εργάζονται αλλάζοντας τις μαγνητικές καταστάσεις των διαφορετικών περιοχών. Ενα επίπεδο εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο θέλει λίγα nanoseconds για να 'αλλάξει κατεύθυνση' η κατάσταση της περιοχής. Αλλά ο Back και οι συνεργάτες του έμειναν έκπληκτοι πρόσφατα στο εύρημα πως ένα μαγνητικό πεδίο εφαρμοζώμενο κάθετα σε ένα film κοβαλτίου μπορεί επίσης να αλλάξει μαγνητικές καταστάσεις. Η ομάδα πιστεύει πως ένας νέος άγνωστος μηχανισμός πρέπει να λειτουργεί.

Οταν ένα μαγνητικό δίπολο τοποθετείται κατά μία γωνία σε ένα μαγνητικό πεδίο, αισθάνεται μία έλξη -ή μια περιστροφική δύναμη- που προσπαθεί να το ευθυγραμμίσει με το εφαρμοζόμενο πεδίο. Επειδή το δίπολο έχει γωνιακή ορμή, η περιστροφική δύναμη δημιουργεί στο δίπολο spin γύρω από τον άξονα του έως ότου αυτό ευθυγραμμιστεί με το πεδίο. Λίγα είναι γνωστά για τη δυναμική που κυβερνά αυτή τη διαδικάσία, αλλά ο Back και οι συνεργάτες του που σχεδίασαν το νέο πείραμα για να αποδείξουν ό,τιδήποτε  ήταν υπεύθυνο για το φαινόμενο της αντιστροφής του μαγνητισμού στο film κοβαλτίου. Τοποθετώντας το φίλμ κάτω από ένα εφαρμοζόμενο κάθετο μαγνητικό πεδίο, η ομάδα επιβεβαίωσε πως αυτή η προπόρευση κάνει να σηκώνονται τα δίπολα έξω από το επίπεδο του φίλμ, και, με ένα ικανοποιητικά ισχυρό μαγνητικό πεδίο, θα αντισταφούν οι κατευθύνσεις τους. Η ομάδα βρήκε πως αυτός ο 'διακόπτης' λαμβάνει θέση  περίπου 1000 φορές πιό γρήγορα από τους παραδοσιακούς διακόπτες. 

"Οι παρατηρήσεις μας δίνουν ξεκάθαρες ενδείξεις πως η προπορευόμενη κίνηση είναι ο γρηγορώτερος τρόπος για να αλλάξεις διεύθυνση μια μαγνητική κατάσταση", είπε το μέλος της ομάδας του ETH Danilo Pescia. Τα δίπολα είναι επίσης μικρότερα από τις περιοχές που χρησιμοποιούνται στα παραδοσιακά μέσα εγγραφής, και αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε μέσα πολύ υψηλής πυκνότητας.  "Η Φύση μπορεί να μας προμήθευσε με ένα νέο νόμο", είπε ο Pescia. "Το μικρό δεν είναι μόνο όμορφο, είναι επίσης και γρήγορο".