Het is tóch mogelijk om magneten om te polen met licht in plaats van een tweede magneet. Veel natuurkundigen hielden dit voor onmogelijk, maar onderzoekers van de Radboud Universiteit Nijmegen zijn met Japanse collega’s erin geslaagd. De nieuwe methode werkt honderduizend keer sneller dan bestaande technieken en kan op termijn leiden tot veel snellere harddisks.
Veel natuurkundigen hielden het niet voor mogelijk dat magneten kunnen worden omgepoold met licht in plaats van met een tweede magneet. Onderzoekers van de Radboud Universiteit Nijmegen bewezen, samen met Japanse collega's, het tegendeel. Zij slaagden er in om een magneet te polen met behulp van een circulair gepolariseerde lichtflits. Deze nieuwe methode is gepatenteerd en werkt honderdduizend keer sneller dan de bestaande technieken. Op termijn kan dit leiden tot veel snellere harddrives.
In een harde schijf van een gewone pc zitten rond de twee biljoen magneetjes. Om informatie op te slaan moeten die magneten heel snel worden omgepoold, oftewel geschakeld kunnen worden van noord naar zuid en vice versa. Tot nu toe gebeurt dit schakelen in computers met een elektromagneet. Het schakelen zelf gebeurt binnen een paar nanoseconden, wat al bijzonder snel is. Met de bestaande technologie zijn op dit gebied nauwelijks verbeteringen meer mogelijk.
Femtoseconde
Dat was ook wat de meeste wetenschappers tot op heden dachten. Maar de onderzoekers van de Radboud Universiteit Nijmegen zijn erin geslaagd om een magneet om te polen met behulp van een circulair gepolariseerde lichtflits die slechts veertig femtoseconde duurde. Eén femtoseconde is een miljoenste deel van een nanoseconde. Hierdoor wordt het mogelijk om de huidige snelheidslimiet met gemak te verbeteren en een harde schijf tot zo'n honderdduizend keer sneller te maken.
De Nijmeegse onderzoekers slaagden erin om in een dunne magnetische film bits te schrijven met behulp van circulair gepolariseerd licht. De interactie van dit licht met de magnetische film genereert een zeer sterk magneetveld waarvan de richting bepaald wordt door de draairichting van de polarisatie. Dit wordt ook wel het inverse Faraday-effect genoemd en werd twee jaar geleden ontdekt.
De toen behaalde veranderingen van de magnetisatierichting bedroegen echter slechts enkele graden en waren bovendien niet stabiel. De huidige resultaten laten zien dat de magnetisatierichting van een magnetische film op een gecontroleerde en stabiele manier met licht kan worden gemanipuleerd.
Ongeloof
Hoogleraar experimentele vaststoffysica aan de Radboud Universiteit, Theo Rasing, stond aan het hoofd van de onderzoeksgroep. Hij kreeg reacties vol ongeloof van collega's uit de hele wereld. Op zich niet vreemd, omdat er vorig jaar nog een boek verscheen met daarin de meest recente ontwikkelingen in nanomagnetisme, waarin het idee als volslagen onmogelijk werd afgedaan. "De huidige, op de thermodynamica gebaseerde theorieën hebben dan ook geen verklaring voor deze opzienbarende resultaten. Maar we kunnen onze vondst goed onderbouwen", laat Rasing weten.
Het artikel over de bevindingen van het onderzoek staat in Physical Review Letters.
Moraal van het verhaal: zeg dus nooit nooit. Wat collegae voor onmogelijk houden blijkt toch mogelijk te zijn…