Wat krijg je als je een dun laagje perovskietmateriaal dat in zonnecellen wordt gebruikt op een magnetisch substraat legt? Efficiëntere harde-schijftechnologie. EPFL-natuurkundige László Forró en zijn team effenen de weg voor de toekomst van gegevensopslag.

"De sleutel was om de technologie bij kamertemperatuur te laten werken, " legt László Forró uit, EPFL-fysicus. "We wisten al dat het mogelijk was om magnetische spin te herschrijven met behulp van licht, maar je zou het apparaat moeten afkoelen tot 180 graden Kelvin."

voor, samen met zijn collega's Bálint Náfrádi en Endre Horváth, slaagde erin om één ferromagneet op kamertemperatuur af te stemmen met zichtbaar licht, een proof of concept dat de basis legt voor een nieuwe generatie harde schijven die fysiek kleiner zal zijn, sneller, en goedkoper, die minder energie nodig hebben in vergelijking met de huidige commerciële harde schijven. De resultaten zijn gepubliceerd in PNAS .

Een harde schijf functioneert als een gegevensopslagapparaat in een computer, waar een grote hoeveelheid gegevens kan worden opgeslagen met een elektromagnetisch geladen oppervlak.

Vandaag de dag, de vraag naar harde schijven met hoge capaciteit is meer dan ooit toegenomen. Computergebruikers verwerken grote bestanden, databanken, beeld- of videobestanden, software gebruiken, die allemaal een grote hoeveelheid geheugen vereisen om de gegevens zo snel mogelijk op te slaan en te verwerken.

De EPFL-wetenschappers gebruikten een halogenide-perovskiet/oxide-perovskiet-heterostructuur in hun nieuwe methode voor omkeerbare, door licht geïnduceerde afstemming van ferromagnetisme bij kamertemperatuur. Het hebben van een perovskietstructuur vertegenwoordigt een nieuwe klasse van lichtabsorberende materialen.

Zoals gemeld in de publicatie, "De opkomst van digitalisering leidde tot een exponentiële toename van de vraag naar gegevensopslag. Massaopslag wordt opgelost door harde schijven, HDD's, vanwege hun relatief lange levensduur en lage prijs. HDD's gebruiken magnetische domeinen, die worden gedraaid om informatie op te slaan en op te halen. Echter, er wordt continu gevraagd om een ​​verhoging van capaciteit en snelheid. We rapporteren een methode om het optisch schrijven van magnetische bits te vergemakkelijken. We gebruiken een sandwich van een zeer lichtgevoelige (MAPbI ₃ ) en een ferromagnetisch materiaal (LSMO), waar verlichting van MAPbI3 ladingsdragers in LSMO drijft en het magnetisme ervan vermindert. Dit is een levensvatbaar alternatief voor de lang gezochte Heat-Assisted Magnetic Recording (HAMR)-technologie, waardoor het schijfmateriaal tijdens het schrijfproces zou opwarmen."

De methode is nog experimenteel, maar het kan worden gebruikt om de volgende generatie geheugenopslagsystemen te bouwen, met hogere capaciteiten en met een lage energiebehoefte. De methode biedt een standaard voor de ontwikkeling van een nieuwe generatie magneto-optische harde schijven. Forró besluit:"We zijn nu op zoek naar investeerders die geïnteresseerd zijn om de octrooiaanvraag voort te zetten, en voor industriële partners om dit originele idee en proof of principle in een product te implementeren."