Die kleinsten magnetischen Wirbelstrukturen, Skyrmionen (benannt nach dem britischen theoretischen Physiker Tony Skyrme, der diese Struktur in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts vorhersagte), versprechen, die Grundlage des magnetischen Gedächtnisses der Zukunft zu werden. Dabei handelt es sich um topologisch stabile magnetische Gebilde, die in magnetischen Filmen angeregt und dann deren Zustand abgelesen werden können. In diesem Fall erfolgt das Schreiben und Lesen mithilfe von Spinströmen – durch die Übertragung des Drehimpulses des Elektronenspins. Dadurch ist das Schreiben und Lesen mit äußerst geringen Strömen möglich. Außerdem erfordert die Unterstützung des magnetischen Wirbels keine konstante Stromversorgung, was zu einem wirtschaftlichen nichtflüchtigen Speicher führt.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler in und für untersuchen das Verhalten von Skyrmionen genau und sind nicht ohne Grund davon überzeugt, dass diese Strukturen dazu beitragen werden, die magnetische Aufzeichnungsdichte deutlich zu erhöhen. Darüber hinaus kürzlich britische und amerikanische Wissenschaftler , wie es möglich ist, die Aufzeichnungsdichte mithilfe von Skyrmionen ohne besondere Schwierigkeiten in Form einer Verringerung des Durchmessers der Wirbelstrukturen deutlich zu erhöhen, was zu einer schnellen Umsetzung wissenschaftlicher Ideen in ein kommerzielles Produkt führen kann.
Anstelle der traditionellen binären Schreibweise, bei der 1 und 0 ein Skyrmion oder kein Skyrmion wären, präsentierten Wissenschaftler der University of Birmingham, Bristol und der University of Colorado Boulder eine kombinierte Wirbelstruktur, die sie „Skyrmion-Tasche“ nannten. Zweifellos ist eine „Tüte“ Skyrmionen besser als ein einzelnes Skyrmion. Die Anzahl der Skyrmionen im Beutel kann beliebig sein, sodass ihm mehr Werte als 0 oder 1 zugewiesen werden können. Dies ist eine direkte Möglichkeit, die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen. Dies ist gewissermaßen vergleichbar mit dem mehrstufigen Schreiben auf eine NAND-Flash-Zelle. Es ist nicht nötig, noch einmal daran zu erinnern, wie schnell der Markt für Flash-Laufwerke nach dem Beginn der Massenproduktion von NAND-TLC-Speichern mit dem Schreiben von drei Bits pro Zelle zu wachsen begann.
Wissenschaftler aus England stellten die Entstehung der Struktur eines „Skyrmionenbeutels“ in Form eines abstrakten Modells vor und reproduzierten das Phänomen in einem Simulatorprogramm. Ihre amerikanischen Kollegen reproduzierten das Phänomen in der Praxis, verwendeten jedoch Flüssigkristalle statt magnetischer Strukturen, um Wirbelstrukturen zu starten. Es ist bekannt, dass Flüssigkristalle durch ein Magnetfeld gesteuert werden, wodurch sie für stufenweise Experimente zur Visualisierung magnetischer Phänomene eingesetzt werden können. Wir warten auf die Übertragung der Experimente auf Magnetfilme.
Source: 3dnews.ru