Ultrakorte laserpuls creeert ultrakort stroompje in spintronische ma..
Meer informatie
Contactperso(o)n(en): Gabby Zegers
Weblocatie: http://www.fom.nl/live/nieuws/archief_persberichten/persberichten2016/artikel.pag?objectnumber=322918
printerversie
9 februari 2016
Ultrakorte laserpuls creeert ultrakort stroompje in spintronische materialen
Een elektrisch stroompje in 10 biljardste van een seconde creeren in een metallische structuur met een laserpuls: dat is een internationaal onderzoeksteam met natuurkundigen van de Radboud Universiteit en FOM gelukt. De vinding is een belangrijke stap om voltage in bijvoorbeeld harddrives te
vervangen met licht, wat dataverwerking en -opslag tot duizend keer sneller zou maken. Vaktijdschrift Nature Nanotechnology publiceert de resultaten op 8 februari.
vergroten Circulair gepolariseerd laserlicht Artistieke impressie van het experiment, waarin van boven circulair gepolariseerd licht invalt op een magnetische structuur, waardoor de magnetisatie draait en een stroom genereert.
Het is al langer bekend dat circulair gepolariseerd laserlicht (zoals in figuur 1) de richting van een magnetisch veld van bepaalde halfgeleiders kan draaien en zo leidt tot een elektrische stroom. Maar, tot nu toe was dat nog niet waargenomen in metalen die vaak gebruikt worden voor
spintronica zoals harddrives en al helemaal niet op de extreem korte tijdschaal haalbaar met femtoseconde (10^-15 seconde) laserpulsen.
Het resultaat
Het femtoseconde laserlicht produceerde inderdaad stroom in de onderzochte metallische structuren, die bestonden uit ferromagnetisch cobalt met daarop een tweede laag van metalen met verschillende sterktes van spin-baan koppeling; de koppeling tussen de spin en beweging van elektronen. De
richting van de ontstane stroom hing volledig af van de polarisatie van het invallende licht, de magnetisatie van het cobalt en de groeirichting van de structuur. Daarbij gaven de structuren met sterkere spin-baan koppeling sterkere signalen.
Deze resultaten van de natuurkundigen wijzen op de creatie van een ultrasnelle stroom aan het grensvlak van metallische structuren. Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor ultrasnelle spintronica en nieuwe inzichten hoe licht op de spin van elektronen kan werken.
Publicatie
T.J. Huisman et al. Femtosecond control of electric currents in metallic ferromagnetic heterostructures, Nature Nanotechnology (2016).