Wetenschappers van DESY in Duitsland hebben licht van een röntgenlaser gebruikt om te onderzoeken hoe gegevens met licht kunnen worden geschreven en zo knelpunten bij gegevensoverdracht en opslag kunnen worden overwonnen.

Het schrijven van elektronische gegevens naar materialen met behulp van ultrakorte röntgenpulsen is veelbelovend omdat het de weg zou kunnen vrijmaken voor de toekomstige ontwikkeling van ultrasnelle en compacte geheugenopslag of ultrasnelle informatieverwerkingstechnologieën op basis van licht. Röntgenbeeldvorming van magnetische domeintoestanden is ook buitengewoon moeilijk, waarvoor enorme, kostbare apparaten nodig zijn. Deze nieuwe toepassing zou een aantal van de uitdagingen kunnen overwinnen.

De onderzoekers schreven hun gegevens (een ‘X’ en een ‘F’) in dunne films van nikkeloxide met behulp van twee pulsen van de krachtige vrije-elektronenlaser FLASH:één puls veroorzaakte een verandering van de magnetische orde op microscopische schaal; een vertraagde tweede puls bracht de magnetische patronen in beeld en maakte ze zo “zichtbaar”.

Het is een bewijs van het principe”, zegt hoofdonderzoeker Thomas Gahl van de afdeling Coherent X-ray Imaging van DESY’s Center for Free-Electron Laser Science CFEL. Met dergelijke door licht geïnduceerde, volledig optische geheugenschrijfmethoden in solid-state materialen zouden opslagapparaten die optische pulsen gebruiken in plaats van conventionele elektronische apparaten 100 tot 1000 keer sneller kunnen werken en toegangstijden tot een miljoen keer sneller kunnen bieden. Hij geeft echter toe dat er nog verschillende uitdagingen bestaan, zoals het controleren van het uitlezen van gegevens voordat deze het laboratorium verlaten. Gahl is optimistisch:“Een aanzienlijk aantal onderzoeksgroepen over de hele wereld zijn al begonnen met het exploiteren van optisch schrijven”, voegt hij eraan toe. “Voor ons bij CFEL was dit niet alleen interessant in termen van fundamenteel onderzoek naar de magnetische materiaalfysica; deze inzichten dragen ook bij aan het begrijpen van materiële processen achter optisch geadresseerd geheugenschrijven die momenteel de kern vormen van onderzoeksactiviteiten over de hele wereld als een stap in de richting van toekomstige computertoepassingen.