Budou se data ukládat na krystaly? Čeští vědci přišli s vynálezem, který to umožní!

Paměťová data by se podle nového objevu mohla v budoucnu ukládat na nosiče stokrát až tisíckrát rychleji než doposud. Mezinárodní výzkumný tým včetně vědců z Akademie věd ČR totiž vyvinul zvláštní krystaly, které se navenek chovají nemagneticky, ale uvnitř magnetické jsou a jejich magnetismus lze navíc ovládat elektrickým proudem. ČTK o objevu informoval Vít Novák z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Studii zveřejnil ve čtvrtek večer prestižní časopis Science.

Doposud se využíval magnetismus pouze v takzvaných feromagnetických materiálech. Ty svůj magnetismus projevují i ve svém okolí, například přitahováním či odpuzováním v blízkosti jiných magnetů. Toto působení na dálku se kromě elektrických strojů využívá i v elektronice, zejména pro ukládání dat v pevných discích počítačů. Vědci ale nyní využili jiný typ magnetického materiálu.

Jak to funguje?

Kromě toho, že jeho magnetismus zůstává zcela uzavřen uvnitř (patří mezi takzvané antiferomagnety), jeho magnetické vlastnosti reagují na procházející elektrický proud a nabízí se tak jeho využití v elektronice. "Pokud se z tohoto materiálu podaří vyrobit například paměťový čip, měl by být automaticky mnohem rychlejší a navíc dokázat fungovat s mnohem menší spotřebou energie," řekl ČTK fyzik Novák.

Praktické využití ale nebylo jediným a prvotním cílem výzkumu. Velmi důležitý je podle Nováka základní objev, tedy zjištění, že ve vhodném antiferomagnetickém materiálu je magnetismus závislý na elektrickém proudu. Protože v přírodě takový vhodný antiferomagnetický materiál neexistuje, bylo jej potřeba uměle vyrobit v laboratoři, a to stejnou technologií, kterou se připravují tenké vrstvy polovodičů.

Všechny materiály lze s trochou nepřesnosti rozdělit na magnetické, tedy takové, které reagují na magnetické pole, například jiných magnetů v blízkosti, a nemagnetické, které na magnetické pole nereagují. Dlouho se ale podle Nováka nevědělo, že mezi zdánlivě nemagnetickými materiály existuje zvláštní třída těch, které se chovají navenek nemagneticky, ale uvnitř magnetické jsou.

Materiály, o kterých se dřív jen snilo

"Jsou tak zvláštně uspořádané, že se to navenek vůbec neprojevuje. Těmto materiálům se říká antiferomagnety. Po téměř sto letech od jejich objevu si vědci mysleli, že nejsou k ničemu použitelné, protože se zdálo, že neexistuje způsob, jak magnetismus uvnitř kontrolovat a tím otevřít i cestu k jeho využití," dodal.

Mezinárodnímu vědeckému týmu pod vedením uznávaného fyzika Tomáše Jungwirtha se ale nyní podařilo tento pohled změnit a ukázat, že i v antiferomagnetickém materiálu se správným krystalovým uspořádáním na sebe vnitřní magnetismus a procházející proud vzájemně působí.

ČTK