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Viernes, 13 mayo 2011
Física

Inversión magnética ultrarrápida; hacia una lectura y una escritura magnéticas mil veces más veloces que las actuales

El creciente océano de datos que circula por el mundo requiere ordenadores cada vez más rápidos en el procesamiento de la información. Y la tecnología actual ya está casi al límite de la física conocida.

Debido a esto último, resulta extraño que el límite físico de la velocidad de grabación en los medios de almacenamiento magnéticos no haya sido investigado apenas.

Por suerte, esa laguna importante en el conocimiento científico ha comenzado a ser rellenada a raíz de unos experimentos realizados en el acelerador de partículas BESSY II en Alemania.

En dichos experimentos, un equipo internacional de investigadores ha logrado una inversión magnética ultrarrápida, y también ha descubierto un fenómeno sorprendente.

En las memorias magnéticas, los datos se codifican invirtiendo la magnetización de puntos diminutos. Esa clase de memoria funciona usando lo que se conoce como "momentos magnéticos" de los átomos, que pueden estar en alineamientos “paralelos” o “antiparalelos” en el medio de almacenamiento. De ese modo, se logra representar a los ceros y unos del formato binario de almacenamiento de la información.

La alineación es determinada por un efecto de la mecánica cuántica más fuerte y rápido que otros en el magnetismo. Toma menos de cien femtosegundos restaurar el orden magnético si se ha perturbado. Un femtosegundo es una millonésima de una milmillonésima de segundo.

Ilie Radu y sus colegas han estudiado el hasta ahora desconocido comportamiento de la alineación magnética antes de que ese efecto de la mecánica cuántica intervenga.

En su experimento, los científicos estudiaron una aleación de gadolinio, hierro y cobalto en que los momentos magnéticos se alinean en antiparalelo de manera natural.

Radu y sus colegas dispararon a la aleación un pulso láser que duró 60 femtosegundos, y observaron la inversión.

Lo que presenciaron fue una completa sorpresa: los átomos de hierro invirtieron su magnetización después de 300 femtosegundos, mientras que los átomos de gadolinio requirieron cinco veces más tiempo para hacerlo. Eso significa que los átomos estuvieron todos brevemente en alineación paralela, haciendo que el material estuviese fuertemente magnetizado. Esto es tan extraño como lo sería que en un imán el polo norte se invirtiera más lentamente que el polo sur.

[Img #2417]
Con su estudio, los investigadores no sólo han demostrado que esa inversión magnética puede tener lugar en intervalos de tiempo del orden de los femtosegundos, sino que también han identificado una aplicación práctica específica de su hallazgo. En el campo del almacenamiento magnético de datos, el descubrimiento sugiere que es viable una velocidad de lectura y escritura del orden del terahercio. Eso sería alrededor de 1.000 veces más rápido que en los ordenadores actuales comunes.


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