Progettazione di una registrazione magnetica completamente ottica
La registrazione magnetica assistita dal calore (HAMR), il processo di riscaldamento di un mezzo magnetico durante la scrittura per migliorarne le proprietà magnetiche, è una soluzione promettente ma tecnicamente complessa. Gli scienziati hanno esaminato le possibilità di inversione della magnetizzazione completamente ottica nei materiali nanostrutturati per migliorare la densità di registrazione. Grazie ai finanziamenti dell’UE, il progetto OP2M (Optical probe and manipulation of magnetization at the nanometer scale) ha riunito scienziati di fama mondiale provenienti da Europa e Stati Uniti. Gli scienziati hanno usato impulsi laser ultracorti per sondare e manipolare il magnetismo su scale spaziali molto piccole e scale temporali molto rapide Gli impulsi laser a femtosecondi sono in grado di invertire la magnetizzazione fino a 1 000-10 000 volte più rapidamente rispetto a quanto possibile con i campi magnetici o gli impulsi di corrente spin polarizzata e si tratta notoriamente di un processo ad alta efficienza energetica. Il lavoro di ricerca è stato pertanto focalizzato sulle dinamiche di magnetizzazione ultrarapida e sull’inversione ottica di nanomagneti. L’obiettivo ultimo del progetto OP2Mera quello di progettare materiali per l’inversione della magnetizzazione completamente ottica senza applicare campi magnetici. li scienziati hanno dimostrato che è possibile ottenere l’inversione della magnetizzazione completamente ottica non solo nelle leghe di metalli di transizione delle terre rare. La squadra OP2M ha infatti dimostrato il fenomeno in una varietà di materiali tra cui leghe, multistrati e ferromagneti sintetici. Di fondamentale importanza è che i ricercatori del progetto OP2M hanno dimostrato per la prima volta l’inversione magnetica completamente ottica in un sistema privo di eterostruttura di una terra rara In particolare, più di 30 differenti leghe sono state coltivate per sputtering di elementi pesanti delle terre rare e dei metalli di transizione su un substrato di vetro e tantalio (Ta). Per dimostrare che il fenomeno non riguarda solo i materiali a base di terre rare, il team di ricercatori ha anche prodotto eterostrutture ferromagnetiche sintetiche. Risultati del progetto OP2M hanno aumentato significativamente la comprensione dei meccanismi coinvolti nell’inversione della magnetizzazione completamente ottica. Questa conoscenza aprirà il varco alla progettazione e fabbricazione di materiali complessi utilizzando tecniche a film sottile consolidate, in cui sia applicata una magnetizzazione completamente ottica. Ci si aspetta che la ricerca getti le basi per la prossima generazione di HAMR.
Parole chiave
Dispositivi magnetici di memoria, registrazione magnetica assistita dal calore, inversione della magnetizzazione completamente ottica, materiali nanostrutturati, terre rare
