激光脉冲有望让计算机存储速度提升1000倍以上

加州大学圣迭戈分校（UC San Diego）的研究人员在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上发表的研究结果显示,数据存储速度有望实现突破。通过精心塑形并缩小超快激光束,研究团队证明可以切换支撑数字数据写入存储设备方式的磁态。这种被称为“光学开关”的技术,运行速度可能比当今硬盘等存储系统所用的传统方法快1000多倍——传统方法依赖外部磁场来翻转记录材料中微小磁性区域的方向。

加州大学圣迭戈分校团队克服了长期阻碍这一方法发展的两大障碍。此前的实验仅在包含三层或更少磁性层的磁性结构中取得成功,并且需要特定偏振的光。通过设计激光束的形状和尺寸,研究人员在一种更厚的结构——九层交替排列的铂和钴——中实现了光学开关,而无需特定偏振。更小、塑形更精确的光束还为更高密度的存储打开了大门,因为它能够作用于更小的磁性区域。

该研究的通讯作者、电气与计算机工程系教授阿卜杜拉耶·恩道（Abdoulaye Ndao）与同样来自加州大学圣迭戈分校的薄膜磁性材料专家埃里克·富勒顿（Eric Fullerton）合作完成了这项研究。论文第一作者、博士生穆罕默德·瓦利德·哈立德（Muhammad Waleed Khalid）表示,团队在这些不同寻常的结果获得更广泛科学界认可之前,投入了大量精力进行验证。挑战依然存在：所使用的专用超快激光器尚未能轻易集成到计算机芯片中。研究团队正致力于进一步缩小光束——目标是达到几百纳米——作为迈向实用化下一代存储设备的一步。