光的扭曲可以為下一代存儲設備提供動力

鐵質材料屬於這一類。這些固體可以在兩種不同的狀態之間交替。眾所周知的例子包括鐵磁體，它在相反的磁方向之間交替。以及可以捕獲對手電極化的鐵電體。它們對磁場或電場的響應能力使鐵質材料成為許多現代電子設備和存儲設備的關鍵組件。

然而，它們並非沒有局限性：它們對外部干擾敏感，例如硬盤驅動器附近的強磁場。而且它們的有效性通常會隨著時間的推移而降低。這些挑戰促使研究人員尋找新的數據存儲方法。更靈活

鐵軸材料和異常渦流條件

鐵軸材料是鐵族材料的一個新分支。這些材料不依賴磁態或電極性，而是具有電偶極渦旋。這些渦流可以指向兩個相反的方向，而不會產生淨磁場或淨電極化。它們非常穩定，並且天然地抵抗外部磁場。但同樣的穩定性使它們難以控制。這限制了該領域的科學進步。

利用太赫茲光改變鐵軸態

現在，Andrea Cavalleri 領導的團隊已經演示瞭如何控制這些難以捉摸的狀態。研究人員使用圓偏振太赫茲脈沖在一種名為二鉬酸鐵銣的材料中在順時針和逆時針鐵軸域之間翻轉。 (RbFe(MoO₄)2)

“我們利用太赫茲脈衝驅動晶格中的離子做圓周運動時產生的有效合成場，”主要作者曾志揚解釋道。 “這個有效場可以與鐵軸態耦合。就像磁場如何改變鐵磁性一樣。或者電場會反轉鐵電態，”他補充道。

通過改變圓偏振脈衝的加速度或扭曲。該團隊能夠穩定電偶極子的順時針或逆時針排列。正如合著者 Michael Först 指出的那樣：“通過這種方式，信息可以以兩種鐵態存儲。這是因為鐵軸材料沒有極性分離或雜散磁場。因此，它對於穩定、非易失性存儲非常有前景。”

對未來超快信息技術的影響

“這是一個令人興奮的發現，為開發超快數據存儲的強大平台開闢了新的可能性，”Andrea Cavalleri 說。他補充說，這項工作還凸顯了圓形聲子場日益增長的重要性。該小組於 2017 年首次展示了一種用於操縱非常規材料相的強大工具。

這項研究得到了馬克斯·普朗克學會和馬克斯·普朗克量子材料研究生中心的支持，該中心促進了與牛津大學的合作。德國研究協會通過“CUI：高級物質成像”卓越集群提供額外支持。 MPSD 也是 DESY 和漢堡大學的自由電子激光中心 (CFEL) 科學合作夥伴。