В Крымском федеральном университете создали лабораторию многофункциональных материалов для проведения научных исследований в области сверхбыстрого оптомагнетизма. Проект реализуется в рамках мегагранта.

Учёные изучают взаимодействие намагниченности и световых волн для создания максимально эффективных способов хранения, записи и передачи больших объёмов данных.

«Благодаря приобретению фемтосекундного лазерного комплекса стало вероятным проводить исследования по сверхбыстрой магнитной динамике: импульс большой интенсивности, как молоточек, ударяет по материалу, и намагниченность выходит из состояния равновесия. Второй импульс запускается, чтобы увидеть данную сверхбыструю динамику. Переключение намагниченности при помощи света – самый энергоэффективный и быстрый способ записи информации. Особенно интересна технология для больших объёмов данных. В частности, хранилище Яндекса обогревает 5000 домов в Финляндии просто за счёт затрат энергии, мы же можем существенно уменьшить расход», – рассказал старший научный сотрудник лаборатории многофункциональных материалов Физико-технического института Крымского федерального университета Николай Хохлов.

Одной из ключевых задач проекта является получение новых магнитных материалов с уникальными свойствами. Исследователям уже удалось синтезировать сверхтонкие магнитные плёнки ферритов-гранатов. Если обычно данные материалы имеют толщину порядка нескольких микрон, то полученные – 100 нанометров и меньше. Теперь учёные имеют возможность начать изготовление наноструктур, имеющих значительные преимущества перед однородными микронными плёнками.

 «Очень интересное направление – наноструктурирование веществ, относящихся к ферромагнетикам и антиферромагнетикам. На них лазерные импульсы имеют возможность воздействовать так, что спины (магнитные моменты) начинают двигаться на частотах порядка терагерца. Это позволяет работать с данными намного быстрее. Ещё одно приоритетное для нас направление – сенсорика. На базе плёнок, которые синтезировали на втором этапе проекта, удалось сделать сверхчувствительный датчик, который способен фиксировать необычайно малые магнитные поля – поля головного мозга», –  отметил руководитель лаборатории, доцент Московского государственного университета Владимир Белотелов.

В  рамках мегагранта учёные опубликовали ряд научных статей, которые представлены в таких высокорейтинговых международных журналах, как «Nature Communications» and «Nano Letters».

При подготовке статьи были использованы материалы: Пресс-службы КФУ