Московские учёные создали сверхскоростной датчик намагниченности
Специалисты из факультета физики МГУ разработали особый магнитоплазмонный датчик, который позволяет моментально регистрировать изменения в намагниченности материала. Данное исследование продолжает большую работу в области сверхскоростного оптомагнетизма. Разработки в этом направлении могут найти множество практических применений: это может быть, к примеру, скоростная термомагнитная запись. Статья об этом исследовании опубликована в журнале Nano Letters.
Новый способ регистрации магнитных явлений обладает невероятно высокой чувствительностью. Время, на протяжении которого может регистрироваться изменение намагниченности среды, не превышает единиц пикосекунды. Такие сенсоры можно использовать для изучения поведения материалов с практически полностью скомпенсированными магнитными свойствами – таковы, в частности, ферромагнетики и антиферромагнетики.
В основе разработанного датчика лежат никелевые плёнки, особым образом наноструктурированные. В результате создаются структуры, в которых может возникать возбуждение поверхностных сверхкоротких плазмон-поляритонов – связанных состояний электронов и электромагнитного излучения. Такие структуры возникают на границе металла и диэлектрика.
Поверхностные плазмоны могут использоваться в химических, биологических и магнитных датчиках. Ведь эти структуры очень хорошо отражают оптические и магнитные изменения в металле и окружающем его диэлектрике. Исследователи успешно использовали их для регистрации ультракороткого лазерного размагничивания никелевых нанорешёток.
Обычно поверхностные плазмоны используют для того, чтобы максимально размагнитить наноструктуру с помощью дополнительной концентрации энергии, а это может привести к её сильному нагреву. Исследователи применили этот подход с несколько иной целью, что кажется необычным. Они смогли с его помощью проследить динамику магнитных изменений, происходящих за очень малое время. В более стандартных подходах, использующих неструктурированные материалы (к примеру, гладкие плёнки), выполнение этой работы стало бы почти невозможным: магнитооптические эффекты имеют слишком малые показатели.
Ранее российские специалисты представили собственную модель сверхскоростного лазера, который может использоваться в такого рода исследованиях. И мы уже выражали надежду, что данные исследования сделают новый виток развития в лабораторном оборудовании Pol-eko Apparatura.
