Letter

物理学:透明媒体における超高速で非熱的な光磁気記録

Nature 542, 7639 doi: 10.1038/nature20807

熱の生成を最低限に抑え、可能な限り速い速度で媒体の磁気状態を制御する方法を発見することは、基本的な磁性の研究で重要であり、実用化の可能性も明らかである。金属では、フェムト秒の円偏光レーザーパルスを使って、2つの安定状態間で磁化をスイッチングする(従って磁気ビットを記録する)ことができる。しかし、こうした物質のスイッチング機構は、キュリー温度近くへのレーザー誘起加熱と直接関係している。磁性誘電体において全光スイッチングを実現できる可能性のあるいくつかの方法が検討されているが、これまで記録は実証されたことはなかった。今回我々は、誘電体コバルト置換ガーネットの透明な膜における超高速の全光学的光磁気記録について報告する。単一の直線偏光フェムト秒レーザーパルスによって、コバルトイオンの特定のdd遷移を共鳴励起することで、準安定磁気状態間の縮退が破られる。我々は、レーザーパルスの偏光を変化させることによって、ガーネットの正味磁化を決定論的に操作し、「0」と「1」の磁気ビットを自在に書き込んだ。この機構は、書き込み–読み出し記録事象の速度(20ピコ秒未満)と、これまでにない低い熱負荷(6 J cm−3以下)の点で、既存の機構より優れている。

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