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. Jejich magnetismus lze navíc ovládat elektrickým proudem. Studii zveřejnil ve čtvrtek večer prestižní časopis Science.
Čeští vědci vyvinuli krystal, který může tisíckrát zrychlit ukládání dat
Magnety, které nic nepřitahují
Všechny materiály lze obecně rozdělit na magnetické, tedy takové, které reagují na magnetické pole, a nemagnetické, které tak nečiní. Podle fyzika Víta Nováka z Akademie věd ČR se dlouho nevědělo, že mezi zdánlivě nemagnetickými materiály existuje zvláštní třída těch, které se chovají navenek nemagneticky, ale uvnitř magnetické jsou.
„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 cestu k jeho využití,“ vysvětlil.
Doposud se tak využíval magnetismus pouze ve feromagnetických materiálech, které na rozdíl od antiferomagnetických působí na dálku. Kromě elektrických strojů je lze užít i v elektronice, zejména pro ukládání dat v pevných discích počítačů.
Na antiferomagnety s proudem
Antiferomagnetické materiály mají v některých ohledech skvělé vlastnosti. Kromě toho, že magnetismus zůstává zcela uzavřen uvnitř, lze jej také řídit procházejícím elektrickým proudem. Nabízí se tak jejich 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,“ popsal Novák.
Ilustrační snímek
Praktické využití ale nebylo prvotním cílem výzkumu. Velmi důležité je podle Nováka už samo zjištění, že ve vhodném materiálu je magnetismus závislý na elektrickém proudu. A právě to se podařilo prokázat mezinárodnímu britsko-německo-českému vědeckému týmu pod vedením uznávaného fyzika Tomáše Jungwirtha z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR.
Protože se ale antiferomagnetický materiál se správným krystalovým uspořádáním v přírodě nevyskytuje, bylo jej potřeba uměle vyrobit v laboratoři. Posloužila k tomu stejná technologie, kterou se připravují tenké vrstvy polovodičů.