Całkowicie optyczna magnetyzacja do urządzeń przyszłości
Dotychczas obserwowane w niektórych materiałach zmiany magnetyczne indukowane optycznie zachodziły w wyniku pochłaniania optycznego, po którym następowała gwałtowna zmiana temperatury, przez co uzyskany efekt był nieodwracalny, a możliwości jego zastosowania ograniczone. Nietermiczna kontrola magnetyzacji pozwoliłaby raczkującej jeszcze dziedzinie nanooptomagnetyki wnieść istotny wkład w technologie nowych urządzeń. Kluczowym wymaganiem wstępnym jest zapewnienie fachowego szkolenia nowemu pokoleniu naukowców, którzy znajdą się w awangardzie tej rewolucji. Finansowany ze środków UE projekt 'Femtosecond opto-magnetism and novel approaches to ultrafast magnetism at the nanoscale' (FANTOMAS) zajął się obiema kwestiami, szkoląc nowe pokolenie naukowców o interdyscyplinarnych kwalifikacjach podczas badań nietermicznego wpływu światła na nanomagnesy. Celem jest dokładne poznanie mechanizmów fizycznych odgrywających rolę w wydajnym I ultraszybkim sterowaniu optycznym zjawiskami nanomagnetycznymi. W bieżącym okresie sprawozdawczym naukowcy badali dynamikę całkowicie optycznego odwracania namagnesowania z wykorzystaniem nowatorskiej techniki doświadczalnej oraz wieloskalowego modelowania teoretycznego. Stosując jednoujęciowe obrazowanie femtosekundowe z użyciem niezwykle krótkich impulsów pojedynczego lasera, naukowcy uzyskali sekwencyjne obrazy zmian zachodzących w czasie w strukturach magnetycznych. Opracowany model ujawnił unikalną drogę do odwrócenia namagnesowania, która będzie mieć duże znaczenie dla tworzenia urządzeń. Badacze opracowali też metodę produkcyjną wprowadzania stopniowanej magnetyzacji aktywowanej termicznie oraz stworzyli półprzewodniki magnetyczne o specjalnie dostosowanych właściwościach magnetycznych. Pomyślnie zademonstrowano indukowaną światłem zmianę koercji, czyli oporu na rozmagnesowanie (efekt fotokoercji), na przykładzie bardzo słabo oświetlonego półprzewodnika. Naukowcy zajęli się też badaniem dynamiki ultraszybkiej magnetyzacji w błonach dielektrycznych (słabo przewodzących lub izolujących), uzyskując obiecujące wyniki wstępne. Scharakteryzowanie ultraszybkiej I odwracalnej magnetyzacji indukowanej optycznie powinno odegrać ważną rolę w tworzeniu nowych urządzeń, między innymi w zastosowaniu do rewolucyjnych metod ultraszybkiego magnetycznego rejestrowania I przetwarzania informacji. Wysokopoziomowe szkolenie młodych badaczy w ramach konsorcjum partnerów akademickich I przemysłowych pozwoli zapewnić szybkie stosowanie wypracowanych rozwiązań w nowatorskich urządzeniach.
