Состав материала как важнейший критерий
В аттосекундной спектроскопии магнитные материалы бомбардируются ультракороткими лазерными импульсами и подвергаются электронному воздействию. "Вспышки света вызывают внутренний и обычно замедляющий процесс в материале.
Электронное возбуждение преобразуется в изменение магнитных свойств », – объясняет Мартин Шульце, который до недавнего времени работал в Институте квантовой оптики Макса Планка в Мюнхене, а сейчас является профессором Института экспериментальной физики в Техническом университете Граца. Однако из-за комбинации ферромагнетика с немагнитным металлом магнитная реакция в описанном эксперименте происходит так же быстро, как и электронная. «С помощью специального созвездия мы оптически смогли вызвать пространственное перераспределение носителей заряда, что привело к непосредственно связанному изменению магнитных свойств», – говорит Маркус Мюнзенберг. Вместе со своей командой в Грайфсвальде он разработал и произвел специальные системы материалов.
Шульце с энтузиазмом оценивает масштабы успеха исследования: «Никогда прежде не наблюдалось такого быстрого магнитного явления.
Благодаря этому сверхбыстрый магнетизм приобретет совершенно новое значение.Сангита Шарма, исследователь из Института Макса Борна в Берлине, которая предсказала лежащий в основе процесс с помощью компьютерных моделей, впечатлена: «Мы ожидаем от этого значительного ускорения развития всех приложений, в которых магнетизм и спин электронов играют роль."
Первый шаг к когерентному магнетизму
Кроме того, исследователи показывают в своих измерениях, что наблюдаемый процесс протекает когерентно: это означает, что квантово-механическая волновая природа движущихся носителей заряда сохраняется. Эти условия позволяют ученым использовать отдельные атомы в качестве носителей информации вместо более крупных единиц материала или влиять на изменение магнитных свойств с помощью другого специально задержанного лазерного импульса, тем самым продвигая технологическую миниатюризацию. «Что касается новых перспектив, это может привести к таким же фантастическим достижениям, как в области магнетизма, например, к электронной когерентности в квантовых вычислениях», – с надеждой говорит Шульце, который сейчас возглавляет рабочую группу по аттосекундной физике в Институте экспериментальной физики.