Ny teori visar vägen för tusen gånger snabbare hårddiskar

De bästa hårddiskarna i moderna dator kan skriva en magnetisk ”bit” inom en nanosekund (10 upphöjt till -9 s). Ändå är processen oerhört tidsödande för de stora datamängder som blivit allt vanligare. Uppsalaforskare visar nu i tidskriften Physical Review Letters att magnetisk lagring på hårddisken kan komma att gå minst tusen gånger snabbare i framtiden.

Vikingarna högg in information som var viktig för dem i stentavlor, något som var extremt tidskrävande. I dag sparar vi snabbt information på datorns hårddisk, men med de stora datamängder som blir allt vanligare upplevs ändå processen tidskrävande. Informationen lagras i form av magnetiska ”bits”, dvs. små areor som har viss magnetiseringsriktning och läses digitalt som 0 eller 1. Forskare har nyligen upptäckt att magnetiseringen i en ”bit” kan raderas optiskt genom ultrasnabba laserpulser (10 upphöjt till -15 sekunders pulslängd, s k femtosekund), men den grundläggande förståelsen av denna process har inte funnits. Nu har tre fysiker vid Uppsala universitet; Marco Battiato, Karel Carva och Peter Oppeneer, visat hur ultrasnabb avmagnetisering genom laserexcitation sker.

- Vi förklarar detaljerat hur avmagnetiseringen går till och bidrar därmed med grundläggande kunskap om de supradiffussionsströmmar som är relevanta att bygga vidare på för utveckling av ny hårddiskteknologi, något som är särskilt viktigt för framtidens informationsteknologibaserade samhälle, säger professor Peter Oppeneer, som lett studien.

Forskarna visar att det behövs en ny typ av spinndynamik hos elektronen för att radera magnetiseringen ultrasnabbt. Elektronens spinn ger upphov till ett ”bits” magnetisering och är egentligen en stationär egenskap som är svår att ändra. Den nya teorin visar att magnetiseringen tas bort inom femtosekunder genom en ny typ av spinnströmmar, så kallade supradiffusions-spinnströmmar. Avmagnetiseringen går inte att förklara utifrån gängse jämviktsprocesser, utan forskarna har utvecklat nya spinndynamiksekvationer har utvecklat för teorin.

Läs artikeln på Physical Review Letters webbplats.

För mer information vänligen kontakta: Peter Oppeneer, professor vid institutionen för fysik och astronomi på 018-471 37 48; 0709-60 40 16 eller Peter.Oppeneer@fysik.uu.se