Свет вместо тока: переключение магнитных доменов экспресс

Оригинал: "Optically induced thermal demagnetization and switching of antiferromagnetic domains in NiO and CoO thin films"
arXiv:2604.05806 · 2026-04-07 · CC BY 4.0 · 1 мин
Лазерный луч управляет магнитными доменами в плёнках без электричества.

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.

Температурный градиент работает как давление: горячая зона расширяется сильнее холодной, и доменная стенка сдвигается. Это похоже на то, как воздушный шарик выталкивается из узкого места, если с одной стороны его нагреть.

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.

Учёные
Albert EinsteinCharles TownesDavid Wineland
Понятия
доменная стенка магнитный домен терморегулирование тонких плёнок антиферромагнитный порядок магнитные плёнки антиферромагнетик магнитооптическая ловушка просветляющее покрытие