Skirmionid võivad pakkuda mitmeastmelist magnetkirjutust

Väikseimad magnetilised vortevektorstruktuurid, mida nimetatakse skirmlinkideks (nime saanud Briti teoreetilise füüsiku Tony Skyrme'i järgi, kes ennustas nende olemasolu 20. sajandi 60. aastatel), lubavad kujuneda tuleviku magnetilise mälu aluseks. Need on topoloogiliselt stabiilsed magnetilised vormid, mida saab erutada magnetkiledes ja seejärel nende olekut lugeda. Sellega seotud andmete salvestamine ja lugemine toimub spinnivoolude kaudu, kasutades elektronide spinni pöörlemise edasikandmist. See tähendab, et andmete salvestamine ja lugemine saavad toimuda äärmiselt väikeste vooludega. Samuti ei ole magnetilise vortevektori toetamiseks vaja pidevat toiteallika ühendamist, mis viib energiat säästvale sõltumatule mälule.

Viimase paarikümne aasta jooksul on teadlased Venemaal ja välismaal tähelepanelikult uurinud skirmlinkide käitumist ning usuvad põhjusega, et need struktuurid aitavad oluliselt suurendada magnetilise salvestuse tihedust. Veelgi enam, hiljuti on Briti ja Ameerika teadlased viisi, kuidas saab skyrmionide kasutamisega salvestustihedateid märgatavalt suurendada ilma keerukate muudatusteta, näiteks vortexstruktuuride diameetri vähendamisega, mis võib viia teaduslike ideede kiirema realiseerumiseni kaubanduslikuks tooteks.

Traditsioonilise binaarkoodi asemel, kus 1 ja 0 on skirmjon või selle puudumine, esitlesid Birmingham, Bristoli ja Colorado ülikooli teadlased kombineeritud keerise struktuuri, mida nad nimetasid "skirmjoni kotiks" (skyrmion bag). Ilmselgelt on "kott" skirmjonitest parem kui üksik skirmjon. Skirmjonide arv kotis võib olla mis tahes, mis võimaldab tal omada rohkem väärtusi kui 0 või 1. See on otsene tee salvestustiheduse suurendamiseks. Teatud määral on see sarnane mitme tasandi salvestusele NAND-flaši elementides. Pole vaja veelkord meenutada, kui kiiresti kasvas mälupulkade turg pärast NAND TLC mälu massilist tootmist, mis salvestab iga elemendi kolme bitti.

Skirmjoni koti struktuuri loomise esitasid Inglise teadlased abstraktse mudelina ja reprodutseerisid nähtuse simulaatorprogrammis. Nende Ameerika kolleegid reprodutseerisid nähtuse praktiliselt, kuigi keeriseliste struktuuride aktiveerimiseks kasutasid nad vedelkristalle, mitte magnetilisi struktuure. Vedelkristallide, nagu teada, kontrollib magnetfält, mis võimaldab neid kasutada katseeksperimentides magnetiliste nähtuste visualiseerimiseks. Ootame katsete edasiviimist magnetiliste kilede peale.

Allikas: 3dnews.ru