Các nhà vật lý học của Đại học MIT đã đạt được một bước đột phá quan trọng trong nghiên cứu vật liệu phản sắt từ bằng cách sử dụng ánh sáng terahertz. Họ đã thành công trong việc tạo ra một trạng thái từ tính mới và bền vững chỉ bằng cách điều chỉnh mặt phẳng rung động của ánh sáng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, cho thấy rằng việc sử dụng tia laser terahertz, một loại ánh sáng dao động vượt quá một nghìn tỷ lần mỗi giây có thể tác động trực tiếp đến các nguyên tử trong vật liệu, từ đó thay đổi sự sắp xếp spin của các nguyên tử.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm với vật liệu FePS₃, chỉ chuyển sang pha phản sắt từ ở nhiệt độ rất thấp (118 K). Bằng cách chiếu xung terahertz vào mẫu vật liệu trong buồng chân không, họ đã có thể kích thích các nguyên tử theo cách mà những rung động này tương thích với rung động tự nhiên của chúng. Khi thực hiện đúng kỹ thuật, các nhà vật lý đã điều chỉnh thành công các spin nguyên tử từ trạng thái xen kẽ (nơi các spin hướng ngược nhau và tổng từ hóa ròng là không) sang một trạng thái từ tính mới với từ hóa hữu hạn, mà không cần tác động từ bên ngoài.
Đặc biệt, quá trình chuyển đổi này không chỉ xảy ra ngay khi chiếu xung terahertz mà còn kéo dài trong một khoảng thời gian đáng kể, lên tới vài mili giây, thậm chí sau khi tia laser đã ngừng hoạt động. Kết quả này mở ra triển vọng mới cho việc ứng dụng vật liệu phản sắt từ trong công nghệ bộ nhớ, giúp thiết kế chíp có khả năng lưu trữ và xử lý thông tin hiệu quả hơn, đồng thời tăng cường tính khả thi trong bối cảnh ngày càng cần thiết phải giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và không gian.