Международная группа ученых совершила важное открытие в области антиферромагнитных материалов, которое может привести к революции в технологиях хранения данных, сообщает Nature Communications.
Исследователи обнаружили новый механизм взаимодействия между магнонами (квазичастицами спиновых волн) и фононами (квантами колебаний кристаллической решетки) в антиферромагнитном материале фторид кобальта (CoF2). Это явление, названное магнон-фононным резонансом Ферми, открывает путь к более эффективному управлению динамикой спинов и решетки в антиферромагнетиках.
Антиферромагнетики обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными ферромагнитными материалами, используемыми в современных устройствах хранения данных:
- Скорость записи и чтения информации в 1000 раз выше
- Более высокая энергоэффективность
- Большая устойчивость к внешним воздействиям
- Более широкая распространенность в природе
Используя мощный терагерцовый источник излучения, ученые смогли селективно возбуждать спиновый резонанс в CoF2 и управлять его частотой с помощью внешнего магнитного поля. При определенных условиях возникал резонанс Ферми, приводящий к сильному взаимодействию и обмену энергией между магнонами и фононами.
Это открытие может найти применение в спинтронике и магнонике, позволяя значительно повысить рабочую частоту устройств (до терагерцового диапазона) и снизить энергопотребление при записи данных. В будущем исследователи планируют изучить возможность использования резонанса Ферми для управления другими квантовыми материалами.
