新型數據存儲技術：耗電量將大幅降低

2020-10-18 環球創新智慧

導讀

據日本東北大學官網近日報導，該校與法國洛林大學的研究人員報告了一項創新技術，它將導致數據存儲的耗電量大幅降低。

背景

如今，全世界每年產生的數字數據以澤字節（2^70位元組）來計算，相當於每秒鐘為數億冊圖書提供數據。產生的數據量還在持續增長。如果現有的技術停止發展，那麼到2040年，目前全球全部的耗電量都將用於數據存儲。

（圖片來源：謝菲爾德大學）

創新

近日，日本東北大學與法國洛林大學的研究人員報告了一項創新技術，它將導致數據存儲的耗電量大幅降低。

（圖片來源：日本東北大學）

技術

已經成熟的技術利用了超高速雷射脈衝，其持續時間短至30飛秒，相當於0.0000000000000003秒。雷射脈衝施加到由亞鐵磁性的 GdFeCo、無磁性的銅和鐵磁性的 Co/Pt 層組成的異質結構上。

（圖片來源：Sumio Ishihara）

「現在的研究小組的一個分組之前開展的研究，觀察到亞鐵磁性層產生磁性切換之後鐵磁性層的磁性切換。」這次，研究人員揭開了這一奇怪現象的背後機制，並發現了電子自旋流，被稱作「自旋電流」，伴隨著亞鐵磁性 GeFeCo 的開關，在引入鐵磁性 Co/Pt 開關的過程中扮演了關鍵角色。

基於這個認識，他們演示了一種速度快得多，能耗低得多的鐵磁性開關。它由單雷射脈衝驅動，無需亞鐵磁性層的切換。論文作者之一的 Shunsuke Fukami 表示：「對於未來的數據儲存應用來說，這是一個很好的消息，因為這項技術為將數字信息寫入到磁介質中提供了一種高效的機制，而目前它是基於磁場引發的開關。」

關鍵詞

磁、存儲、自旋

參考資料

【1】Quentin Remy, Junta Igarashi, Satoshi Iihama, Grégory Malinowski, Michel Hehn, Jon Gorchon, Julius Hohlfeld, Shunsuke Fukami, Hideo Ohno, Stéphane Mangin. Energy Efficient Control of Ultrafast Spin Current to Induce Single Femtosecond Pulse Switching of a Ferromagnet. Advanced Science, 2020; 2001996 DOI: 10.1002/advs.202001996

【2】https://www.tohoku.ac.jp/en/press/ultrafast_controle_sceme_ferromagnet.html

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