Просмотр по

Эффект, на котором основана работа HDD, впервые наблюдали в эксперименте

Эффект, на котором основана работа HDD, впервые наблюдали в эксперименте

Высокая емкость современных жестких дисков достигается благодаря микроскопическим магнитным датчикам — спиновым вентилям (spin-valves) — использующим явление гигантской магниторезистивности (GMR), первооткрыватели которого, Альберт Ферт (Albert Fert) и Петер Грюэнберг (Peter Gruenberg), в 2007 г. получили Нобелевскую премию по физике. GMR-эффект базируется на идее спиновой асимметрии электронной проводимости ферромагнетиков, выдвинутой в 1936 г. Нэвиллом Моттом (Nevill F. Mott). Электроны с одной ориентацией спина рассеиваются меньше и поэтому лучше переносят заряд, чем те, что имеют противоположную ориентацию.

Спиновая асимметрия проводимости значительно усиливается в слоистых структурах из тонких пленок ферромагнитных и немагнитных материалов, образующих спиновый вентиль с высокой чувствительностью к магнитному полю — GRM.

Несмотря на то, что проводимость Мотта давно используется в магнитных запоминающих устройствах и других технологиях, непосредственно наблюдать это явление долгое время не получалось. Для этого требовалось измерять проводимость металла с недоступным для лабораторного оборудования временным разрешением, соответствующим скорости рассеяния электронов — менее 100 фемтосекунд.

В совместном исследовательском проекте научных коллективов Института полимерных исследований им. Макса Планка (MPI-P) и Университета Гутенберга (JGU) с участием компании Sensitec и Института Фрица Хабера, удалось впервые преодолеть барьер скорости фундаментальных измерений магнитного транспорта. Для этого использовался метод сверхскоростной терагерцевой спектроскопии.

«Изучая взаимодействие со спиновым вентилем терагерцевых электромагнитных волн — которые осциллируют примерно так же быстро, как электроны в металлах рассеивают свой импульс — мы смогли впервые напрямую измерить фундаментальные параметры проводимости Мотта, — сообщил руководитель проекта MPI-P, Дмитрий Турчинович. — В частности, мы обнаружили, что в традиционных, более медленных, измерениях существенно недооценивается вклад спиновой асимметрии в рассеяние электронов, ответственной за функционирование магнитных сенсоров».

Полученные результаты представлены в статье, опубликованной в Nature Physics.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *