Команда исследователей из Университета Калифорнии, Инженерного колледжа Риверсайд Бернс и Российской академии наук продемонстрировала новый тип голографического устройства памяти, которое может обеспечить беспрецедентный объем хранения данных и возможности обработки информации в электронных устройствах, сообщается в phys.org.

Новый тип устройства памяти использует спиновые волны – множественные колебания от вращений в магнитных материалах, вместо оптических пучков. Спиновые волны являются более выгодным вариантом, потому что спиновые устройства совместимы с обычными электронными устройствами и могут работать при значительно более короткой длине волны, чем оптические устройства, что удобно для применения в более мелких электронных устройствах, которые имеют большую емкость.

Результаты экспериментов показывают, что с помощью голографических методов вполне осуществимо и создание устройства голографической памяти. В исследовании ученые стараются соединить преимущества хранения магнитных данных с передачей информации на волновой основе.

«Полученные результаты открывают новую область исследований и могут иметь огромное влияние на развитие новых устройств, связанных с памятью», – сказал ведущий исследователь, профессор Калифорнийского университета Александр Хитун.

«Голографическая память в магнонике» – такое название получило исследование, представленное к публикации в журнале Applied Physics Letters. У этой статьи, помимо Александра Хитуна, есть еще три соавтора: Фредерик Герц из Калифорнийского университета в Риверсайде, А.Кожевников и Ю.Филимонов – оба из Российской академии наук.

Голография будущего

Голография – метод передачи информации, основанный на волновой природе света, позволяющий использовать волновую интерференцию между объектным пучком и когерентным фоном. Часто голографические изображения можно увидеть, например, на водительских правах или на деньгах. Однако это – лишь одна узкая сфера, где пока используется голография.

Первые голограммы были разработаны в конце 1940-х годов для использования с электронными микроскопами. Десять лет спустя, с появлением лазера, стали популярны оптические голографические изображения. Ученые смогли расширить возможности внутри многих областей благодаря интерференции волн для получения голограмм, в том числе и акустических голограмм, используемых в сейсморазведочных приложениях, и микроволновой голографии для радиолокационных систем.

С помощью голографии в дальнейшем также можно будет хранить информацию. Эта технология обладает беспримерной мощностью, она способна как запоминать, так и считывать огромное количество данных. Хитун уже более девяти лет работает над созданием устройства, использующего спиновые волны. Большая часть его первоначальных исследований была сосредоточена на развитии спиновых волн на основе логических схем, похожих на те, которые в настоящее время используются в компьютерах.

Ключевой момент наступил в прошлом году, когда ученый решил, что его устройство должно выполнять широкий ряд задач – например, распознавание образов, распознавание речи и обработку данных.

Эксперименты, описанные учеными в журнале Applied Physics Letters, были проведены с использованием 2-битного устройства с магноническим прототипом голографической памяти. Пара магнитов, представляющих собой элементы памяти, были выравнены в различных положениях на магнитных волноводах. Спиновые волны, распространяющиеся через волноводы, подверглись влиянию магнитного поля, создаваемого магнитами. Когда интерференция спиновых волн была применена в экспериментах, ученые получили четкое изображение.