Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Nový princip magnetického záznamu

X. Marti1,2,3, I. Fina4,5, C. Frontera4, Jian Liu6, P. Wadley3,7, Q. He8, R.J. Paull1, J.D. Clarkson1, J. Kudrnovsky9, I. Turek2,10, J. Kunes3, D. Yi6, J.-H. Chu6, C.T. Nelson11, L. You12, E. Arenholz8, S. Salahuddin12, J. Fontcuberta4, T. Jungwirth3,7, R. Ramesh1,6

Ve feromagnetech je možné ukládat digitální informaci ve formě "nul" a "jedniček" pomocí rozdílné orientace magnetických momentů, které je možné si představit jako malé kompasy (viz obr. a). Na tomto principu funguje celá škála pamětí od kilobytových magnetických karet až po terabytové počítačové pevné disky. Feromagnetické paměti nelze klást do blízkosti jiného magnetu nebo zařízení budícího silné magnetické pole, neboť magnetické momenty v paměti mohou být přeorientovány a tím může dojít ke ztrátě uložené informace (viz obr. b). Ve spolupráci s laboratořemi z Berkeley a Barcelony jsme prokázali, že je možné použít jiný typ materiálu k ukládání informace, tzv. antiferomagnet. Antiferomagnetické materiály jsou magnetické uvnitř, ovšem jejich mikroskopické magnetické momenty sídlící na jednotlivých atomech se střídají s opačnou orientací (viz obr. c). Tato antiparalelní konfigurace momentů v antiferomagnetech, na rozdíl od paralelní ve feromagnetech, způsobuje, že magnetizmus v antiferomagnetech není viditelný zvenčí. Z toho vyplývá, že informace uložená v antiferomagnetické paměti je necitlivá na rušivá vnější magnetická pole (viz obr. d).

Obrázek ilustruje princip antiferomagnetického paměťového prvku (viz text).

1Department of Materials Science and Engineering and Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
2Department of Condensed Matter Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, 12116 Praha 2, Czech Republic
3Institute of Physics ASCR, v.v.i., Cukrovarnická 10, 162 53 Praha 6, Czech Republic
4Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC, Campus UAB, Bellaterra E-08193, Spain
5Max Planck Institute of Microstructure Physics, Weinberg 2, Halle D-06120, Germany
6Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
7School of Physics and Astronomy, University of Nottingham, Nottingham NG7 2RD, UK
8Advanced Light Source, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
9Institute of Physics ASCR, v.v.i., Na Slovance 2, 182 21 Praha 8, Czech Republic
10Institute of Physics of Materials ASCR, v.v.i., Zizkova 22, Brno 616 62, Czech Republic
11National Center for Electron Microscopy, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
12Department of Electrical Engineering and Computer Sciences, University of California, Berkeley, Berkeley, California 94720, USA

Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.