Toepassing van lichtgeschakelde magneten dichtbij

De Nijmeegse ontdekking dat magneten ook met lichtpulsen zijn om te schakelen was lange tijd vooral theoretisch interessant. Voor toepassingen in de dataopslag was het principe te grof. Het schakeloppervlak kon niet veel kleiner zijn dan de helft van de golflengte van het gebruikte licht, dat wil zeggen zo’n 300 nanometer. Met de huidige magnetische schakeltechnieken kan op veel kleinere schaal gewerkt worden, en daar maken commerciële harde schijven dus gebruik van.

Gouden antennes

Door een antenne te gebruiken kan het licht geconcentreerd worden. Zoals de oude radioantennes op het dak golven van 300 … 1000 meter konden opvangen en concentreren, kunnen de gouden antennetjes die Rasing gebruikt licht met een golflengte van 800 nm bundelen op 40 nanometer. Theo Rasing, hoogleraar spectroscopie van vaste stoffen en grensvlakken, stond dan ook ineens flink in de belangstelling op het belangrijkste congres van de magnetische-datarecordingindustrie in de VS.

Nóg handiger

"De techniek is er. In de schrijfkoppen van de volgende generatie harde schijven die heat assisted magnetic recording (HAMR) gaan gebruiken, zit al een laser. Wij laten zien dat je die nóg handiger kunt inzetten. In plaats van de magneet waarmee je de data schijft te helpen met de warmte van de laser, kun je zonder externe magneet het licht direct gebruiken om snel en zuinig data weg te schrijven."
Een voordeel daarvan is dat die techniek minder energie kost dan de huidige manier van data opslaan. De geproduceerde warmte van de huidige datacentra leidt tot allerlei problemen en kosten voor koeling.

"Er zijn ineens ook allerlei andere universiteiten bezig met licht en magnetisme, ook met de technologische doorontwikkeling, zoals een groep in Berkeley en een groot Center for Memory and Recording in San Diego. Dat is goed nieuws."

Oplossen wereld-energieprobleem

Rasing kreeg in 2008 de Spinozaprijs voor zijn ontdekking dat licht invloed kan uitoefenen op magnetisatie. "Dat was natuurlijk natuurkundig heel interessant en een opwindende ontdekking. Maar nu toepassing realistisch wordt, voel ik ook een enorm enthousiasme dat deze techniek kan helpen een serieus wereld-energieprobleem op te lossen.

Om dat echt goed te doen moeten we af van harde schijven. Hoeveel data er ook op zo’n schijfje past, negentig procent van de energie die harde schijven gebruiken voor dataopslag gaat op aan het draaien van de schijf. Maar we hebben al ideeën hoe we geconcentreerd licht schakelen in zuinige MRAM-geheugens kunnen toepassen. Wacht maar af…"

Nanoscale Confinement of All-Optical Magnetic Switching in TbFeCo – Competition with Nanoscale Heterogeneity, Tian-Min Li e.a., Nano Letters, 14 oktober