Скирмионите могат да осигурят многостепенна магнитна запись.

Най-малките магнитни вихрови структури скирмиони (наречени на името на британския физик-теоретик Тони Скирми (Tony Skyrme), който предсказал 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 возбуждавани в магнитни филми, а след това да се четат техните състояния. При това записването и четенето се извършва с помощта на спинови токове - чрез пренос на момента на въртене на спиновете на електроните. Това означава, че записването и четенето могат да се извършват с изключително малки токове. Също така, поддръжката на магнитния вихър не изисква постоянно подаване на енергия, което води до икономична енергийно независима памет.

През последните няколко години учените в Русия и извън държавата внимателно изучават поведението на скирмионите и не без основание смятат, че тези структури ще помогнат значително да се увеличи плътността на магнитното записване. Освен това, наскоро британски и американски учени намериха начин, по който може десетократно да се увеличи плътността на записване с използване на скирмиони без особени затруднения в намаляването на диаметъра на вихровите структури, което може да доведе до по-бързо изпълнение на научната идея в търговски продукт.

Вместо традиционното двоично записване, където 1 и 0 ще бъде скирмион или неговото отсъствие, учени от Бирмингамския университет, Бристол и Колорадския университет в Боулдер представиха комбинирана вихрова структура, която нарекоха „мешок скирмиони“ (skyrmion bag). Несъмнено, „мешок“ със скирмиони е по-добре, отколкото единичен скирмион. Броят на скирмионите в мешока може да бъде произволен, което ще позволи да му се присвоят повече стойности, отколкото 0 или 1. Това е пряк път към увеличаване на плътността на записването. В известен смисъл, това е сравнимо с многостепенното записване в NAND флаш клетка. Няма нужда допълнително да напомняме, колко бързо се разширява пазарът на флаш памети след започването на масовото производство на NAND TLC памет с запис на три бита в всяка клетка.

Учени от Англия представиха структурата на «скөрмионния сак» под формата на абстрактен модел и възпроизведоха явлението в симулационна програма. Американските им колеги възпроизведоха явлението на практика, въпреки че за активиране на вихровите структури използваха течни кристали, а не магнитни структури. Известно е, че течните кристали се управляват от магнитно поле, което позволява да се използват за постановъчни експерименти за визуализация на магнитни явления. Очакваме пренос на експериментите върху магнитни филми.

Източник: 3dnews.ru