Скирмионите могат да осигурят многостепенна магнитна запис

Най-малките магнитни вихрови структури скирмиони (наречени на британския теоретичен физик Тони Скирми, който предсказа тази структура през 60-те години на миналия век) обещават да станат основата на магнитната памет на бъдещето. Това са топологично стабилни магнитни образувания, които могат да бъдат възбуждани в магнитни филми и след това да се четат техните състояния. При това записът и четенето се извършват с помощта на спинови токове, чрез пренос на момента на завъртане на електронните спинове. Това означава, че записът и четенето могат да се извършват с изключително малки токове. Освен това, за поддържането на магнитния вихър не се изисква постоянно захранване, което води до икономична енергийно независима памет.

През последните няколко години учените в Русия и извън границата внимателно изследват поведението на скирмионите и неоснователно смятат, че тези структури ще помогнат значително да се увеличи плътността на магнитното записване. Освен това, наскоро британски и американски учени намират начин, по който може многократно да се увеличи плътността на записа с помощта на скирмиони без особени затруднения, като например намаляване на диаметъра на вихровите структури, което може да доведе до по-бързо реализиране на научните идеи в търговски продукт.

Вместо традиционен двоичен запис, където 1 и 0 ще бъдат скирмион или неговото отсъствие, учени от Университета в Бирмингам, Университета в Бристол и Университета в Колорадо в Боулдер представиха комбинирана вихрова структура, която нарекоха „чанта на скирмиони“ (skyrmion bag). Несъмнено, „чантата“ със скирмиони е по-добра от единичния скирмион. Броят на скирмионите в чантата може да бъде произволен, което ще позволи да се присвоят повече стойности от 0 или 1. Това е директен път към увеличаване на плътността на записа. Отчасти е сравнимо с многостепенен запис в NAND флаш клетки. Няма нужда да напомняме колко бързо се разраства пазарът на флаш устройства след началото на масовото производство на памет NAND TLC с запис на три бита в всяка клетка.

Създаването на структурата „чанта на скирмиони“ учените от Англия представиха под формата на абстрактен модел и възпроизведоха явлението в симулационна програма. Американските им колеги възпроизведоха явлението на практика, въпреки че за задействане на вихровите структури използваха течни кристали, а не магнитни структури. Течните кристали, както е известно, се управляват от магнитно поле, което позволява да се използват за постановъчни експерименти за визуализиране на магнитни явления. Очакваме пренос на експериментите на магнитни филми.

Източник: 3dnews.ru