Naukowcy ze SLAC National Accelerator Laboratory jako pierwsi na świecie przyjrzeli się, co dzieje się z atomami w nanocząstkach żelazno-platynowych poddanych działaniu niezwykle szybkich błysków laserowych. Nanocząstki takie mogą w przyszłości posłużyć do budowy urządzeń do przechowywania danych. Zrozumienie ich interakcji ze światłem lasera pozwoli na opracowanie nowych metod manipulowania i kontroli takimi urządzeniami.

Dzięki dwóm ultraszybkim „kamerom” znajdującym się w SLAC, laserowi na promienie X Linac Coherent Light Source (LCLS) oraz urządzeniu do ultraszybkiego rozpraszania elektronów (UED) zauważono, że światło lasera prowadzi w ciągu mniej niż biliardowa część sekundy do demagnetyzacji nanocząstek, co powoduje, że ich atomy odsuwają się od siebie w jednym kierunku, a przybliżają w innym.

Jednocześnie stworzono pierwszy opis na poziomie atomowym zjawiska magnetostrykcji, czyli odkształceń w ferromagnetykach zachodzących pod wpływem pola magnetycznego. Zjawisko takie manifestuje się na wiele różnych sposobów, m.in. powoduje ono znane każdemu zjawisko przydźwięku w transformatorach. Zanim przeprowadzono najnowsze badania naukowcy sądzili, że zmiany strukturalne w ferromagnetykach zachodzą dość wolno. Teraz okazuje się, że istotną rolę odgrywają w nich niezwykle szybkie zmiany.

Wcześniejsze modele opisujące właściwości nanocząstek żelazno-platynowych nie uwzględniały tych ultraszybkich ruchów odbywających się na poziomie atomowym. Mimo, że nie rozumiemy jeszcze wszystkich elementów tego procesu, włączenie go w teoretyczne obliczenia otwiera nowe ścieżki rozwoju przyszłych technologii przechowywania danych, mówi główny autor badań, Hermann Dürr.

Współczesne technologie przechowywania danych zbliżają się do granic fizycznych możliwości. Współczesne dyski twarde przechowują po kilkaset miliardów bitów na cal kwadratowy. Eksperci uważają, że granica upakowania danych to nieco ponad bilion bitów na cal. Dlatego też konieczne są badania nad nowymi zjawiskami i materiałami, które pozwolą na jeszcze większe upakowanie informacji.