文/陳根

數據量的增長，讓人類文明步入大數據時代。大數據，顧名思義，大量的數據。從數據的體量來看，傳統的個人電腦，處理的數據，是GB/TB級別的數據。而大數據則處理的是PB/EB/ZB級別的數據體量。其中，1 PB = 1024 TB (PB - petabyte) ；1 EB = 1024 PB (EB - exabyte) ；1 ZB = 1024 EB (ZB - zettabyte)。

如果說一塊1TB的硬盤可以存儲大約20萬張的照片或20萬首MP3音樂，那么1PB的大數據，則需要大約2個機柜的存儲設備，儲存約為2億張照片或2億首MP3音樂。1EB，則需要大約2000個機柜的存儲設備。

當前，全球數據量仍在飛速增長的階段。根據國際機構 Statista的統計和預測，2020年全球數據產生量預計達到 47ZB，而到2035年，這一數字將達到2142ZB，全球數據量即將迎來更大規模的爆發。

在這樣的背景下，如果現有的技術保持不變，那么等到2040年，所有目前全球的電力消耗都將用于數據存儲。因此，節能技術開發成為必然。法國洛林大學和日本東北大學的研究人員近日報告了一項創新技術，該技術將可大幅降低數據存儲的能量。

目前的技術采用的是一個超快激光脈沖，其持續時間短至30飛秒，相當于0.0000000000000003秒。激光脈沖應用于由鐵磁性GdFeCo、非磁性Cu和鐵磁性Co/Pt層組成的異質結構。

由于此前研究中，研究人員觀察到了鐵磁層被切換后鐵磁層會發生了磁性轉化。這一次，研究人員則發現了解釋這一奇特現象的機制，另外，他們還發現伴隨鐵磁GeFeCo開關的電子自旋流（稱為自旋電流）在誘導鐵磁Co/Pt開關中起著至關重要的作用。

基于這一認識，研究人員演示了一種要快得多、能耗低得多的鐵磁開關。這是由單個激光脈沖驅動，而不再需要使用鐵磁層的開關。這對于未來的數據存儲應用來說，將可以提供一種將數字信息寫入磁性介質的有效方案，以大幅降低數據存儲的能量。