Ultramagnetron: gravação magnética à velocidade da luz

Com informações da Cordis - 18/06/2014

A reversão da magnetização - a base da leitura dos dados em discos rígidos - foi obtida em menos de um picossegundo.
[Imagem: Cordis]

Ultramagnetron

A proliferação dos computadores e seus correlatos geradores de bytes - celulares, câmeras digitais, internet das coisas e etc. - está criando mais dados do que se consegue analisar, e até mesmo armazenar.

É um desafio que já está começando a exceder as capacidades da tecnologia atual, uma vez que o uso de campos magnéticos para armazenar e recuperar dados em suportes como discos rígidos está se aproximando dos seus limites.

As boas notícias vieram com o anúncio dos resultados do projeto Ultramagnetron, financiado pela União Europeia, que reuniu pesquisadores de várias instituições e empresas para buscar formas de melhorar radicalmente a velocidade de manipulação dos dados.

O foco da equipe foi o desenvolvimento de formas de controlar o armazenamento magnético usando luz, em vez de campos magnéticos, como se faz hoje.

Como os pulsos de laser se tornaram um dos eventos mais curtos controlados pelo homem - o que significa velocidades na faixa dos terahertz (THz), ou trilhões de ciclos por segundo - o uso desta tecnologia foi vista como a via natural a ser explorada.

Ler é mais difícil que escrever

O aspecto chave que determina o desempenho dos discos rígidos e outros meios de armazenamento magnético não é a gravação dos dados, mas sua leitura - a velocidade de acesso e recuperação dos dados -, que é feita através de um processo conhecido como "reversão da magnetização".

A equipe do projeto Ultramagnetron conseguiu acelerar as velocidades dessa inversão magnética dos atuais nanossegundos - milésimos de milionésimo de segundo - para a faixa dos picossegundos - milionésimos de milionésimo de segundo.

Para facilitar a comparação entre esses tempos inimaginavelmente curtos, basta ver o que uma única ordem de magnitude significa na prática: 1 nanossegundo está para 1 segundo assim como 1 segundo está para 31,7 anos; mas 1 picossegundo está para 1 segundo assim como 1 segundo está para 31.700 anos.

Opto-nano-magnetismo

O "espaço-tempo" da tecnologia - há um hiato nas tecnologias em relação às dimensões que já se consegue manipular.
[Imagem: Cordis]

Mas os verdadeiros avanços vieram mesmo quando a equipe mesclou o laser e essa inversão de magnetização super-rápida - eles chamam a área de "opto-nano-magnetismo".

Inicialmente eles descobriram uma técnica para realizar a reversão da magnetização a velocidades abaixo dos 100 picossegundos, utilizando componentes medindo menos de 200 nanômetros.

A seguir, a equipe usou o controle a laser do nanomagnetismo, efetuando a reversão da magnetização abaixo de 1 picossegundo.

"Esta foi uma abordagem verdadeiramente nova desenvolvida pela equipe que nem mesmo poderia ter sido prevista antes do início do projeto," disse o professor Theo Rasing, da Universidade Radboud, na Holanda, coordenador do projeto Ultramagnetron.

Os avanços já estão sendo registrados em patentes. Enquanto isso, a equipe está trabalhando no primeiro protótipo de demonstração da tecnologia opto-nano-magnética.

Optomagnetismo

Tentativas de desenvolver tecnologias optomagnéticas - uma espécie de híbridos de discos ópticos e discos rígidos - estão sendo realizadas por várias equipes, com várias abordagens diferentes.

Enquanto o próprio professor Rasing está envolvido em outro trabalho que conseguiu gravar dados magneticamente usando luz, uma equipe norte-americana obteve uma conversão optomagnética que permite usar a luz para ler dados gravados em filmes orgânicos, os circuitos eletrônicos de plástico.

Com resultados práticos previstos mais para o futuro, a descoberta do elo que faltava entre o "eletro" e o "magnetismo" promete acelerar o desenvolvimento de componentes magnônicos, que armazenam e processam dados na mesma estrutura.

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