Mn2RuxGa的时间分辨磁化动力学实验结果。
phys.org网站当地时间9月15日报道，《自然通讯》杂志近日发文称，爱尔兰都柏林圣三一学院的研究人员发现一种新材料可以用作超高速磁开关：当它被连续的超短激光脉冲击中时，表现出了“拨动开关”的特征，这可以将全球光纤网络的容量提升一个数量级。
0/1状态切换既是数字技术的基础，也是互联网的基石。我们下载的绝大多数数据，都以磁性方式存储在世界各地的大型数据中心之中，而各数据中心通过光纤网络相互连接。互联网进一步发展的障碍主要来自三方面：（1）处理和存储数据的半导体或磁开关的速度；（2）开关能耗；（3）光纤网络的数据处理能力。
研究人员证实，以激光照射锰、钌和镓合金的镜面状薄膜(MRG)获取的超高速磁开关，有望解决上述三个问题——光在速度方面有很大优势，而且磁开关不需要电能来维持其状态。更重要的是，新型磁开关为快速时域多路复用技术提供了应用前景，该技术能使现有光纤网络的数据处理能力提高10倍。
圣三一学院纳米科学研究中心的Chandrima Banerjee博士等使用持续100飞秒的超快激光脉冲反复作用于MRG薄膜，在每次连续的激光脉冲下，磁化方向会突然改变。研究人员认为，每个脉冲能暂时将MRG中的电子加热约1000摄氏度，进而导致磁化反转现象的产生。
圣三一学院“磁与自旋电子学小组”的高级研究员Karsten Rode博士表示，这一发现标志着一个重要的新研究方向的诞生。
Rode博士说：“在飞秒时间尺度上，要完全理解远未达到平衡的原子和电子的行为，需要做很多工作。尤其值得关注的是，在角动量守恒条件下，磁性为何能产生如此快速的变化？本着团队的研究精神，我们将从MRG和其他材料的脉冲激光实验中收集数据，用以更好地理解其动力学原理，并建立超高速光学响应与电子传输的联系。我们计划用超高速电子脉冲进行实验，以验证磁拨动开关源自热效应这一假设。”
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编译：德克斯特
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《自然通讯》
期刊编号：2041-1723
原文链接：
https://phys.org/news/2020-09-ultra-fast-magnetic-potential-fiber-optical.html
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