日本QST等开发光改写磁存储材料,速度比传统快1000倍
2026-06-10 14:57
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维度网讯,6月8日,量子科学技术研究开发机构(QST)、兵库县立大学以及高亮度光科学研究中心联合宣布,全球首次成功开发出一种可通过光改写磁存储记录的材料。研究团队称,该材料相较传统电流写入方式能实现约1000倍的速度提升,同时更节能,为下一代磁存储器的发展提供了新路径。

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磁存储器利用电子自旋方向表示数字信息中的0和1。传统类型通过电流改变电子自旋方向,但在写入速度、发热和功耗方面存在局限。

研究团队与NTT、东京科学大学合作,设计了一种人工亚铁磁性材料,通过激光脉冲照射即可改写电子自旋方向。此类材料表现出“光开关”现象,即光使电子自旋方向改变,无需电流。

然而,传统磁存储器中使用的钴、铁、硼合金(CoFeB)未观察到光开关现象。此前观察到光开关现象的亚铁磁性材料存在电子自旋方向对齐程度差、无法明确区分0和1的问题。

研究团队新设计了一种将CoFeB、钆、钴等材料三层叠层的结构,并借助QST等运营的研究设施NanoTerasu进行材料分析,在原子层面优化结构,以高重复性证明了CoFeB中电子自旋的反转。

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该材料实现磁存储器的高速化和节能化,有助于解决AI和数据中心的功耗问题,并有望成为支撑光通信与电子电路连接的下一代高速信息基础设施的核心技术。

研究结果于6月8日发表在国际学术期刊《应用物理快报(Applied Physics Letters)》上。

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