Свет вместо тока: переключение магнитных доменов экспресс
В тонкой плёнке оксида никеля магнитные области, как кусочки мозаики, выстроены в строгом порядке. Один импульс лазера мгновенно нагревает материал, и мозаика рассыпается: домены теряют ориентацию и перемешиваются. Учёные засняли этот процесс с помощью магнитооптической визуализации — метода, который показывает магнитную структуру по изменению поляризации света.
Но на этом фокус не заканчивается. Если луч лазера не просто светит в одну точку, а медленно движется по поверхности, он создаёт перепад температуры. Этот перепад действует на границы между доменами как невидимая рука, подталкивая их в сторону. Меняя направление движения луча, исследователи обратимо переключали домены на 90 градусов — и всё это без единого провода и электрического тока.
Такой способ управления магнитным порядком важен для памяти будущего. Антиферромагнетики не создают внешнего магнитного поля, поэтому соседние ячейки памяти не мешают друг другу. А оптическое переключение может быть в сотни раз быстрее, чем перемагничивание током. Плёнка снова напоминает мозаику, но теперь её узор можно менять одним движением луча — как художник, который не касается холста кистью, а лишь направляет свет.
Антиферромагнетики почти не реагируют на внешнее магнитное поле, поэтому их домены долгое время считались «невидимыми» для обычных методов. Магнитооптическая визуализация позволила впервые увидеть их напрямую.
В романе Артура Кларка «Свет иных дней» информация записывается светом непосредственно в структуру материи — похоже на оптическое переключение доменов, только в фантастике это работает на расстоянии и без нагрева.