Новосибирские ученые модернизировали лазер для изучения магнитов размером с молекулу

Фото: ria-sibir.ru





Для увеличения емкости современных магнитных носителей информации необходимо преодолеть фундаментальное ограничение на минимальный размер магнитной ячейки памяти. Один из вариантов решения данной проблемы – использование мономолекулярных магнитов. В будущем они могут обеспечить сверхвысокую плотность записи информации на носители, а также стать структурными блоками квантовых компьютеров.

Над исследованиями магнитов размером с молекулу работают ученые международного томографического центра СО РАН при помощи лазера на свободных электронах Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН. Результаты опубликованы в  Journal of Magnetic Resonance .

Глобальная цель проекта - научиться манипулировать намагниченностью мономолекулярного магнита с помощью коротких импульсов излучения лазера на свободных электронах на рабочих станциях ЭПР-спектроскопии и СКВИД-магнетометрии. Специально под этот проект сотрудники Института ядерной физики разработали электронный модулятор мощности лазера на свободных электронах, позволяющий формировать микросекундные импульсы терагерцового излучения.

"На данный момент мы говорим о фундаментальных исследованиях, но практические приложения, такие как создание ячеек сверхъемких носителей информации и кубитов вполне вероятны в недалеком будущем, - рассказывает старший научный сотрудник лаборатории магнитного резонанса международного томографического центра, кандидат физико-математических наук Сергей Вебер: . - Для прикладного использования мономолекулярных магнитов необходимо научиться контролируемо индуцировать в них спиновые переходы - “перемагничивать” молекулы - это и есть основная задача наших экспериментов, которые мы проводим с помощью терагерцового излучения. Получаемые данные уникальны и могут лечь в основу прикладных методик манипулирования спиновым состоянием мономолекулярных магнитов, а также позволят улучшить параметры существующих мономолекулярных магнитных систем".



Одна из проблем, которая стояла перед учеными томографического центра, была связана с ограничением времени воздействия мощного лазерного излучения на объект. В первых экспериментах макроимпульсы терагерцового излучения формировались механически. Удалось успешно сформировать импульсы длительностью ~300 микросекунд, но мощность лазера все равно приходилось уменьшать, чтобы не перегревать образец. Тогда, специально для этого эксперимента, ученые Института ядерной физики СО РАН разработали электронный модулятор мощности лазера. Весной 2018 года экспериментально были получены импульсы порядка 50 микросекунд.

 

"Чтобы избежать сильного нагрева исследуемых образцов, необходимо уменьшить среднюю мощность излучения, но при этом сохранить пиковую, отмечает ведущий научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН, кандидат физико-математических наук Олег Шевченко . - Для решения данной задачи нами был предложен метод электронной модуляции терагерцового излучения, который позволяет относительно быстро выключать генерацию ЛСЭ, сохраняя при этом средний ток электронного пучка, что важно для устойчивой работы ускорителя.  Для других пользователей лазера на свободных электронах большее значение имеет не величина средней мощности, а ее стабильность - новый метод позволяет плавно изменять среднюю мощность за счет изменения скважности макроимпульсов. Важно и то, что управлять работой модулятора пользователи смогут самостоятельно со своих рабочих станций".

Электронный модулятор мощности лазера, отметила руководитель пресс-службы Института ядерной физики СО РАН Алла Сковородина , откроет новые возможности для проведения экспериментов, так как позволит работать на пиковых мощностях без термического воздействия на объекты, а передача контроля за излучением конечному пользователю упростит и сам ход экспериментов.




 
По теме
Моя будущая профессия: состоялось награждение победителей конкурса эссе - Министерство труда и занятости В региональном министерстве труда и социального развития наградили победителей областного конкурса эссе «Моя будущая профессия» в номинациях «Печатное эссе» и «Видео-эссе» среди старшеклассников общеобразовательных школ
22.05.2019
 
JPG Файл - ГУ МВД Новосибирской области С целью снижения аварийности с участием детей на территории города и предотвращения таких ДТП в летний период,
22.05.2019 ГУ МВД Новосибирской области
Студенческая конференция с участием школьников - НГАУ 21 мая 2019 года в Томском сельскохозяйственном институте – филиале Новосибирского ГАУ состоялась конференция «Цифровое образование: матрица возможностей» в рамках XXI Всероссийской научно-практической конференции студентов,
22.05.2019 НГАУ
Чтобы знать на «ять»! - Газета Бумеранг Традиционное шествие с изображениями букв древнеславянского языка прошло 18 мая Добрая традиция, инициированная руководством Православной гимназии имени Преподобного Сергия Радонежского,
22.05.2019 Газета Бумеранг
Приглашение на WRO-2019 получила школа №112 Ученики инженерных классов школы №112 будут представлять Российскую Федерацию на Всемирных соревнованиях по мобильной робототехнике.
22.05.2019 Газета Бумеранг
Совет молодых ученых и специалистов при правительстве Новосибирской области обсудил проект изменений в областной закон, предусматривающий увеличение государственной финансовой поддержки молодых ученых.
22.05.2019 Газета Навигатор
Курица1.jpg - Газета Бумеранг Бродвейское фэнтези XXI века показал театр «Глобус» Ремейк на сказку Антония Погорельского «Черная курица, или Подземные жители» представили в новосибирском «Глобусе».
22.05.2019 Газета Бумеранг
Л4.jpg - Газета Бумеранг В гостях у «Бумеранга» – актриса театра-студии «Актерский цех 1961» Екатерина Литвиненко С 27 по 31 марта в Новосибирске проходил V открытый фестиваль-конкурс молодежных любительских театров «АПАРТЕ».
22.05.2019 Газета Бумеранг
Приморский1.JPG - Газета Бумеранг Юбилей английского драматурга у моря Обского Музейная ночь «С юбилеем, Вильям!» состоялась 18 мая в Доме культуры «Приморский».
22.05.2019 Газета Бумеранг
Виртуальную экскурсию по музеям мира провели в библиотеке им. Лаврентьева Юные читатели библиотеки им.
22.05.2019 Газета Бумеранг
Традиционное шествие с изображениями букв древнеславянского языка прошло 18 мая Добрая традиция, инициированная руководством Православной гимназии имени Преподобного Сергия Радонежского,
22.05.2019 Газета Бумеранг
В Багане прошел конкурс «Юный пахарь» - Единая Россия В состязаниях приняли участие школьники района В селе Мироновка Баганского района прошел конкурс «Юный пахарь» среди учащихся общеобразовательных школ.
22.05.2019 Единая Россия
Международный Сибирский транспортный форум открывается в Новосибирске - FlashSiberia источник: FlashSiberia Международный VIII Сибирский транспортный форум открывается в среду в Новосибирске одновременно с выставкой транспорта и инфраструктуры TransSiberia 2019, форум посвящен реализации нацпроектов,
22.05.2019 FlashSiberia
Последний Ту-134 прилетел в Новосибирск, он станет экспонатом музея авиации - FlashSiberia источник: FlashSiberia Последний эксплуатировавшийся в России пассажирский самолет Ту-134 во вторник прилетел из Мирного в Новосибирск, сообщает онлайн-табло новосибирского аэропорта Толмачево.
22.05.2019 FlashSiberia
Температурный режим подачи горячей воды в многоквартирные дома Новосибирска и в целом итоги минувшего отопительного сезона, реализация государственной программы по обеспечению жильем молодых семей,
22.05.2019 49 канал Новосибирск
Комиссия Управления ФАС по Новосибирской области частично удовлетворила жалобы на электронный аукцион, в ходе которого определялся подрядчик работ по благоустройству Сквера Славы (Монумента Славы) в Ленинском районе Новосибирска.
22.05.2019 Новая Сибирь