Femtomagnetismo: verso lÔÇÖhard disk del futuro?
Un esperimento realizzato alla Sapienza mostra che sara’ possibile la memorizzazione di dati a velocità incredibilmente superiori a quelle attuali.
La possibilità di manipolare le proprietà magnetiche dei solidi è alla base di moltissime applicazioni, come quella di memorizzare informazioni sull’hard disk del proprio computer. Questo processo e’ comunemente realizzato utilizzando testine magnetiche di lettura/scrittura, che alterano l’orientazione relativa dei campi magnetici tra diversi domini all’interno del materiale. In questo modo viene fornito un contributo all’energia elettrostatica, detto appunto energia di scambio, che codifica il bit di informazione. Un esperimento condotto nei Laboratori Femtoscopy del Dipartimento di Fisica, in collaborazione con la Radboud University di Nijmegen e il Politecnico di Milano, ha dimostrato come sia possibile manipolare direttamente l’energia di scambio, senza necessariamente alterare la struttura magnetica del materiale. Inviando impulsi laser di durata inferiore a 50 femtosecondi su un antiferromagnete di Heisenberg, e’ stato osservato un aumento dell’energia di scambio per un tempo limitato alla durata dell’impulso stesso, e dunque estremamente piu’ rapido di quello con cui e’ possibile controllare l’orientazione degli spin mediante un campo magnetico esterno.
La ricerca, appena pubblicata su Nature Photonics, indica una possibile strada per la memorizzazione dati a velocita’ incredibilmente superiore a quella odierna. Attualmente il record di densità di informazione su supporto magnetico si attesta a 125 Tera bit per pollice quadrato, ben 50 milioni di volte maggiore del primo prototipo IBM di disco rigido, datato 1956. La velocita’ di lettura con la stessa tecnologia non ha pero’ subito un aumento paragonabile, avendo ormai raggiunto il proprio limite, che e’dell’ordine del bit per nanosecondo.
“Il risultato sperimentale ottenuto costituisce un importante passo avanti nella comprensione del femtomagnetismo, in particolare di quei fenomeni magnetici ultraveloci che non prevedono riscaldamento e dissipazione – afferma Tullio Scopigno, docente di Fotonica presso il dipartimento di Fisica e coordinatore della ricerca – e apre nuove prospettive applicative verso la memorizzazione di dati a velocità diecimila volte superiori a quelle realizzabili con le attuali tecnologie”
G. Batignani, D. Bossini, N. Di Palo, C. Ferrante, E. Pontecorvo, G. Cerullo, A. Kimel and T. Scopigno* Nature Photonics, doi: 10.1038/NPHOTON.2015.121
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