磁性材料的全球市场份额每年约为500亿美元. 这是研究这些材料的新前沿, femtomagnetism, 可能会导致超快磁存储设备的出现，从而将信息处理技术与存储设备的速度提高几个数量级.

Now, 研究人员报告了一种桌面方法，利用铁薄膜中的高谐波激光产生来表征这种更快的磁存储, 研究人员将其比作敲击钢琴键产生的声波.

他们本周在波士顿举行的2019年美国物理学会三月会议上展示了他们的研究成果, 其中一名研究人员也将参加描述这项工作的新闻发布会. 登录观看和远程提问的信息包含在本新闻稿的末尾.

如果你轻轻地弹钢琴, 钢琴锤敲击琴弦，产生具有特定基频的声音, lead researcher, Guoping Zhang, explained, 但如果你用力打, 音质从低音到高音变化. “在低音区, 有50到60倍的基频或50到60次谐波," he said. "In our work, 我们对光也做同样的事情, 将单个频率转换为多个频率, 光频率的许多倍, or high harmonics."

“有很多非磁性材料可以产生高谐波," said Zhang, 他是澳门合法赌场官网的物理学教授. “我们工作的意义在于将高谐波的概念扩展到技术上重要的磁性材料中."

这种方法测量电子如何运动, or spin, 在千万亿分之一秒的时间尺度上受到强激光脉冲的影响. 有许多方法可以测量样品的磁性, Zhang said, 但是大多数人缺乏解决自旋电子学中心的量子力学自旋的能力.

“我们方法的新颖性, 什么是以前不知道的, 我们可以直接探测到自旋信号吗," Zhang said. “这个信号至关重要，是基于自旋的技术的核心."

What's more, Zhang said, “研究人员经常依靠非常大的设备来进行必要的测量. High harmonic generation from Fe thin films is a tabletop experiment; thus it is more accessible to many groups."

“我们的工作受到了之前几项开创性工作的启发，”张说. 第一种是飞磁学，用超快激光脉冲, 而不是磁场, 可以用来对样品进行退磁吗. 二是在其他材料中产生高谐波的研究.

“我们将这两个领域结合在一起，”张说. “在未来，我们计划研究更复杂但技术上重要的材料，这些材料具有复杂的自旋纹理，很难用其他技术来研究."

张说，该小组的工作与量子技术在利用电子自旋携带信息方面有着相同的愿景, 但它更实用，因为它源于磁存储的想法. “我们目前的工作将提供一种描述这些量子比特的方法，”他说.