康奈尔大学的一名研究人员使用精确调谐的超快激光表明，可以改变钛酸钇的原子结构以在比以前高出三倍的温度下稳定其磁性——这是量子计算和其他下一代设备应用的一个有前途的发现.
为了开发更快、更高效的计算机类型，科学家们正在寻找具有可在环境温度下工作的量子特性的材料。能够使用激光脉冲控制磁性——这取决于电子自旋之间的微观相互作用——有望实现节能、高频计算机和数字存储器。
Ankit Disa '10是应用物理学和工程物理学助理教授，是5 月 3 日在《自然》杂志上发表的“ YTiO3 光致高温铁磁性”一书的主要作者。
Disa 和德国汉堡马克斯普朗克物质结构与动力学研究所的合作者发现，通过在专门设计的太赫兹激光源中使用不同频率的光脉冲，他们可以以不同方式改变钛酸钇的原子结构– 有时会随着温标的指数级改进而显着增强磁性。
然而，在其他频率下，磁性不那么强或没有变化。
“出于多种原因，我们的工作结果令人鼓舞和激动，”迪萨说。“我们能够展示操纵材料结构的能力，这有助于我们理解材料中的结构-特性关系。其次，从技术的角度来看，我们发现使用几百飞秒长的光脉冲——或者不到百万分之一秒——我们可以改变原子的磁性状态。”
这可以实现新型计算——基于电子自旋，而不是电荷——可以比现有计算技术更快、更有效地运行几个数量级。但控制磁力具有挑战性，Disa 说。
“要控制磁性，你必须施加磁场，”他说。“这通常需要笨重的电磁线圈，而且很难在微观尺度上做到。事实上，我们展示了如何用光做到这一点，并可以通过这种方式改善现有磁铁的特性，这有助于推动此类技术向前发展。”
Disa 计划进一步开发实验装置，并与材料设计专家（正在创造可以逐原子层构建新材料的研究人员）合作，探索利用光优化材料特性的新方法，包括磁体、电子材料和超导体。
该研究项目的实验工作在马克斯普朗克研究所进行。其他合作者来自哈佛大学、莱布尼茨固态与材料研究所和牛津大学。
