TU/e-onderzoekers onder leiding van prof. dr. Bert Koopmans (Technische Natuurkunde) publiceren hun bevindingen samen met collega’s van de Technische Universität Kaiserslautern en het Max-Planck-Institut in Stuttgart. Zij geven als eersten een verklaring voor het feit dat in sommige magnetische materialen de domeintjes tot duizend maal sneller met laserlicht te schakelen zijn (ofwel de enen en nullen geschreven of gewist kunnen worden) dan in andere materialen. Over dit onderwerp waren natuurkundigen het al zo’n twintig jaar oneens.

De inzichten zijn van groot belang voor het kleiner en sneller maken van harde schijven en andere vormen van gegevensopslag. De grote producenten van harde schijven, zoals Hitachi, Seagate en Western Digital, zijn voortdurend op zoek naar nieuwe manieren hiervoor en het schrijven van bitjes met behulp van laserlichtflitsjes is een serieuze kandidaat. De laser warmt een domeintje op, waarna een magnetische schrijfkop er een ‘1’ of ‘0’ van maakt.

De wedloop richt zich op steeds meer bitjes per vierkante centimeter. Maar hoe kleiner een domeintje -een magnetisch gebiedje waarin het magneetveld duidelijk één kant op wijst- wordt, hoe gevoeliger het is voor de temperatuurstrilling van de atomen in het materiaal. En hoe groter de kans dat een ‘1’ omflipt tot een ‘0’ en er dus fouten ontstaan op een harddisk.

Om de domeinen toch kleiner te maken, moeten materialen worden gebruikt die magnetisch sterker zijn. Dit heeft als nadeel dat ook de schrijfkop de domeinen hierin moeilijker kan schakelen. En daar schiet de laser te hulp. Met een korte flits warmt die het materiaal een beetje op, waardoor het magneetveld gemakkelijker te veranderen is. Na het afkoelen is het bitje vastgelegd.

Intensiteit
Het TU/e-onderzoek laat zien hoe magnetische informatie kan worden overgedragen aan atomaire trillingen in hetzelfde materiaal. Daarmee wordt het enorme verschil in schakelsnelheid tussen twee verschillende materialen verklaard. Het onderzoek laat ook zien hoe er sneller of langzamer kan worden geschakeld. Dit door de intensiteit van het laserlicht te variëren.

De volgende stap is om ook complexere materialen met de theorie te beschrijven. Daarnaast is de nieuwe kennis wellicht van belang bij het switchen van bits zonder magneetveld; met niets anders dan (circulair gepolariseerd) laserlicht. (JH/TA)/.