作者蒂姆·斯蒂芬斯,加州大学圣克鲁斯分校 纳米磁体的光学分析是通过将激光脉冲导向光栅来实现的,该光栅被设计成产生表面声波并将波的振动能量聚焦在单个纳米磁体上
学分:应用物理字母 磁存储和存储设备的性能取决于称为纳米磁体的纳米级磁性元件的磁化动力学
加州大学圣克鲁斯分校的研究人员开发了一种新的光学技术,可以有效分析直径小到75纳米的单个纳米磁体,使它们能够提取关键信息,优化设备性能
加州大学圣克鲁斯分校的卡潘尼光电教授、电气工程师霍尔格·施密特说:“这是一种获取磁存储器和其他应用的关键器件参数的更有效的方法。”
施密特和他实验室的博士后研究员、第一作者魏在5月26日出版的《应用物理快报》的封面文章中报道了他们的研究结果
施密特实验室用于研究这些材料的传统光学技术使用短激光脉冲将纳米磁体从平衡状态中剔除,这使得研究人员能够在磁体恢复正常状态时提取关于磁体特性的信息
然而,对于更小的纳米磁体,这种方法变得非常低效,因为光信号减少并且更难拾取
在新的方法中,激光脉冲不是直接激发纳米磁体,而是照射在形成光栅的一系列微小棒上,使它们振动,并在称为表面声波的材料中产生波
通过设计具有弯曲条的光栅,杨和施密特能够将波的振动能量聚焦到纳米磁体的位置
表面声波在纳米磁体中以与声波相同的频率驱动磁振荡
施密特说:“用同样的激光功率,我们现在可以获得十倍以上的信号,让我们看到更小的纳米磁体。”
“我们能够降到75纳米,这与设备中使用的纳米磁体的规模更为相关
" 研究人员还开发了一种光栅设计,可以从单个光学脉冲产生四个不同方向和不同频率的波,使它们能够以7至10千兆赫的不同频率激发四个单个纳米磁体的磁化动力学
纳米磁性振荡器是许多新兴“自旋电子学”技术的重要组成部分
施密特说:“这是让微波振荡继续下去的一个有趣的方法,也是我们想要进一步探索的东西。”
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