자기 광학적 스위칭 장치 및 자화가능한 매질을 스위칭하는방법 document_id A220623073102

자기 및 자기-광학 스위칭 장치에 있어서, 구체적으로, 기록을 위해 이용되는 장치에 있어서, 정보 비트들은 각각 "0"과 "1"의 값을 나타내는 반대로 배향된 자기 도메인들로서 저장된다. 자기 도메인들 또는 스핀(spin)들을 스위칭하는 종래의 방법은, 스핀들의 최초 배향과 반대인 방향을 따라 외부 자계를 가하는 것이다. 이는 다소 늦은 반전 프로세스이다. 다르게는, 상기 외부 자계는 상기 스핀 배향에 평행한게 아니라 수직으로 가해질 수 있다. 이는 상기 외부 인가 자계 주위의 상기 스핀들의 전진성(precessional) 동작을 통해 보다 빠른 반전 프로세스를 야기할 것이다. 복수의 자기 및 자기-광학 기록 장치들은 자화를 뒤집는 그러한 원리들을 이용하여 현재 제작되고 있어서, 정보를 기록하고 재기록한다. 데이터의 초고(ultra-high)저장용량을 달성하도록 설계된 새로운 타입의 그러한 자기 기록 장치들은 소위 HAMR(Heat Assisted Magnetic Recording)이다. 여기서, 상기 외부 인가 자계가 상기 자화를 반전시키는데 더욱 효율적이도록, 높은 이방성(anisotropy) 자기 매질이 레이저 빔에 의해 가열된다. 그러나, 이러한 접근은 자기 기록 프로세스를 단순화시키지 않으며, 대신 더 높은 전력 소모 뿐만 아니라 자기 장치의 높은 제조 단가를 야기하는 더 많은 구성요소를 포함한다. 게다가, I. Tudosa 등의 Nature 428,831 (2004) 및 C.H.Back 등의 Nature 428,808(2004)에 의해, 자계에 의해 야기되는 자기 스위칭의 최종 속도(ultimate speed)는 피코초(picosecond) 시간 단위에 구속됨이 개시되었다. 데이터 저장의 밀도를 증가시키는 요구가 자화 스위칭 속도의 증가 또한 요구하므로, 자계에 의하지 않고 자화를 스위칭하는 새롭고 더 빠른 방법들이 바람직하다. 참고로서 본 명세서에 통합된, 2006년 5월 25일 온라인으로 공개된 "Nature Letters article"로도 불리는, Nature Letters의 Kimel 등의 "Ultrafast non-thermal control of magnetization by instantaneous photomagnetic pulses"에서는, 비열성 여기(non-thermal excitation)가 유전체 재료에 대해 설명되었다. 또한 참고로서 통합된, PRL 문헌으로 불리는, Physical Review Letters, 047402(2005)의 Hansteen 등의 "Femtosecond photomagnetic switching of spins in Ferrimagnetic Garnet Films"에서는, 작은 각도의 자화 전진 움직임들이 성공적으로 제어된 것으로 설명되었다. 광학적으로 유도된 효과들이 나타난 재료들은 절연 재료들이다.