拉布德大学奈梅根 信用:CC0公共领域 物理学家发现了一种更快的方法，可以在磁铁中创建自旋模式
这条捷径开启了拓扑学研究的新篇章
这一发现也为实现更高效的磁数据存储提供了另一种方法
这项研究将于10月5日发表在《自然材料》杂志上
物理学家先前证明了激光可以创造出磁性自旋的模式
现在，他们发现了一种新的路线，能够在不到300皮秒的时间内更快地完成这项工作(一皮秒是百万分之一秒的百万分之一)
这比以前想象的要快得多
对数据存储有用:skyrmions 磁铁由许多小磁铁组成，称为自旋
通常，所有的自旋指向同一个方向，这决定了磁体的北极和南极
但是自旋的方向有时会一起形成旋涡状的结构，被称为天顶
拉德布德大学的物理学家约翰·门廷克解释说:“磁体中的这些磁场可以用作一种新型的数据存储。”
多年来，拉德布德科学家一直在寻找用激光控制磁性的最佳方法，并最终将其用于更高效的数据存储
在这项技术中，向磁性材料发射非常短的光脉冲
这将反转材料中的磁性自旋，使其从0变成1
“一旦磁性自旋呈现出类似漩涡的形状，这种结构就很难消除，”门廷克说
“此外，这些超光速粒子只有几纳米(十亿分之一米)大，所以你可以在非常小的一块材料上存储大量数据
" 捷径 磁体中这两种状态之间的相变——所有的自旋都指向一个天空——相当于高山上的一条路
研究人员发现，用激光脉冲快速加热材料，可以抄近路穿过这座山
因此，相变的阈值在非常短的时间内变低
这种新方法的一个显著方面是，材料首先进入一种非常混乱的状态，在这种状态下，拓扑结构——可以看作是材料中的天顶数——波动很大
研究人员通过将汉堡欧洲自由电子激光器产生的x光与极其先进的电子显微镜和自旋动力学模拟相结合，发现了这种方法
“因此，这项研究需要巨大的团队努力，”门廷克说
新的可能性 这一基本发现揭开了拓扑学研究的新篇章
门汀克预计，更多的科学家现在将开始在其他材料中寻找类似的“穿过大山的捷径”
这一发现还支持新的方法来创建更快、更高效的数据存储
这方面的需求越来越大，例如，在云中存储大量数据需要庞大、耗能的数据中心
磁性天线可以解决这个问题
因为它们非常小，可以用光快速创建，所以大量信息可以快速有效地存储在一个小区域内
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