法國科學家最近找到一個新方法，能有效反轉個別奈米粒子的磁化(magnetization)。這種技術使用了射頻(RF)或微波脈衝磁場，未來或許能用於提升硬碟的寫入速度，或協助發展新一代的MRAM技術。 磁性數位資料儲存是利用磁化反轉將位元資料(1或0的字串)寫入磁材料，一般是藉由外加一個局部磁場來完成磁化反轉。為了增加元件儲存的資訊量，研究人員不斷嘗試使用磁密度更高的材料，也因此需要搭配更強的磁場，而這些強磁場很難取得。 由Edgar Bonet、Christophe Thirion與Wolfgang Wernsdorfer三人領導的尼爾研究所(Institut Néel)團隊最近找出能克服上述困難的新方法。Thirion表示，他們使用低於切換強度的固定磁場加上RF或微波脈衝場，去反轉粒徑20 nm的鈷粒子的磁化。他們發現能驅動奈米粒子磁性反轉的磁相位(phase)是很重要的參數，控制此參數可以在不需額外的能量或時間下提高磁反轉的效率。 該團隊使用了激發與探測技術，以一個激發磁場驅使奈米微粒磁矩以特定的頻率、振幅及相位進動(precess)，隨後送入樣品中探測訊號是否會反轉奈米微粒的磁化方向，則取決於激發磁場先前產生的進動相位。Bonet指出，他們可以根據奈米微粒的最終磁化狀態得知探測訊號是否成功造成反轉，而改變激發與探測之間的時間差，他們便可探知奈米尺度下的磁化過程。 Bonet強調，目前微波輔助磁化切換技術並沒有考慮到相位效應，但該團隊的研究顯示這些效應對於磁性反轉的優化是很重要的。他認為任何磁性元件只要小到只有單一磁域，應該都會與他們研究中的鈷奈米粒子有一樣的行為。因此這項發現對於資訊儲存科技相當重要，特別是幫助發展新一代的MRAM科技。詳見近期出刊的Physical Review Letters | DOI: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.117203。 |