Den digitala data som genereras runt om i världen varje år räknas nu i zettabyte, eller biljoner miljarder byte – motsvarande att leverera data för hundratals miljoner böcker varje sekund. Mängden data som genereras fortsätter att växa. Om befintlig teknik förblev konstant, all den nuvarande globala elförbrukningen skulle ägnas åt datalagring år 2040.

Forskare vid Université de Lorraine i Frankrike och Tohoku University rapporterade om en innovativ teknik som leder till en drastisk minskning av energin för datalagring.

Den etablerade tekniken använder en ultrasnabb laserpuls vars varaktighet är så kort som 30 femto sekunder – lika med 0,00000000000000003 sekunder. Laserpulsen appliceras på en heterostruktur bestående av ferrimagnetisk GdFeCo, icke-magnetiska Cu- och ferromagnetiska Co/Pt-skikt.

"Tidigare forskning, utförd av en undergrupp av den nuvarande forskargruppen, observerade magnetisk växling av det ferromagnetiska skiktet efter att det ferrimagnetiska skiktet hade bytts." Den här gången, forskarna upptäckte mekanismen som förklarar detta märkliga fenomen och fann att ett flöde av elektronspin, kallad spinnström, åtföljande växling av ferrimagnetisk GeFeCo spelar en avgörande roll för att inducera växling av ferromagnetisk Co/Pt (Fig. 1).

Baserat på denna insikt, de visade en mycket snabbare och mindre energikrävande omkoppling av ferromagneten. Detta drevs av en enda laserpuls utan omkoppling av det ferrimagnetiska lagret. "Detta är mycket goda nyheter för framtida datalagringsapplikationer eftersom denna teknik kan tillhandahålla ett effektivt schema för att skriva digital information till ett magnetiskt medium, som för närvarande är baserad på en magnetfältsinducerad omkoppling, " säger Shunsuke Fukami, medförfattare till studien.