کوچکترین ساختارهای گرداب مغناطیسی، اسکایرمیون ها (به نام فیزیکدان نظری بریتانیایی تونی اسکایرم، که این ساختار را در دهه 60 قرن گذشته پیش بینی کرد) نوید تبدیل شدن به پایه و اساس حافظه مغناطیسی آینده را می دهد. اینها سازندهای مغناطیسی از نظر توپولوژیکی پایدار هستند که می توانند در فیلم های مغناطیسی برانگیخته شوند و سپس حالت آنها خوانده شود. در این مورد، نوشتن و خواندن با استفاده از جریان های اسپین - با انتقال تکانه زاویه ای اسپین الکترون اتفاق می افتد. این بدان معنی است که نوشتن و خواندن را می توان با جریان بسیار کم انجام داد. همچنین، پشتیبانی از گرداب مغناطیسی نیازی به منبع تغذیه ثابت ندارد، که منجر به حافظه غیر فرار اقتصادی می شود.
طی چند سال گذشته، دانشمندان در و برای در حال مطالعه دقیق رفتار اسکایرمیون ها هستند و به طور غیر منطقی معتقدند که این ساختارها به افزایش قابل توجه چگالی ضبط مغناطیسی کمک می کنند. علاوه بر این، اخیرا دانشمندان انگلیسی و آمریکایی چگونه می توان چگالی ضبط را با استفاده از اسکایرمیون ها بدون مشکل خاصی در قالب کاهش قطر ساختارهای گردابی افزایش داد که می تواند منجر به پیاده سازی سریع ایده های علمی در یک محصول تجاری شود.
دانشمندان دانشگاه بیرمنگام، بریستول و دانشگاه کلرادو بولدر به جای نماد دودویی سنتی، که در آن 1 و 0 یک اسکایرمیون یا بدون اسکایرمیون است، یک ساختار گردابی ترکیبی ارائه کردند که آن را "کیسه اسکایرمیون" نامیدند. بدون شک یک کیسه اسکایرمیون بهتر از یک اسکایرمیون است. تعداد skyrmions در کیسه می تواند هر کدام باشد، که به آن اجازه می دهد مقادیر بیشتری از 0 یا 1 به آن اختصاص داده شود. این یک راه مستقیم برای افزایش تراکم ضبط است. تا حدی، این با نوشتن چند سطحی در سلول فلش NAND قابل مقایسه است. نیازی به یادآوری مجدد نیست که پس از شروع تولید انبوه حافظه NAND TLC با نوشتن سه بیت در هر سلول، بازار درایوهای فلش با چه سرعتی شروع به گسترش کرد.
دانشمندان انگلیسی ایجاد ساختار "کیسه ای از skyrmions" را در قالب یک مدل انتزاعی ارائه کردند و این پدیده را در یک برنامه شبیه ساز بازتولید کردند. همکاران آمریکایی آنها این پدیده را در عمل بازتولید کردند، اگرچه آنها از کریستال های مایع به جای ساختارهای مغناطیسی برای پرتاب ساختارهای گردابی استفاده کردند. بلورهای مایع توسط یک میدان مغناطیسی کنترل می شوند، که به آنها اجازه می دهد تا برای آزمایش های مرحله ای برای تجسم پدیده های مغناطیسی استفاده شوند. منتظر انتقال آزمایش ها به فیلم های مغناطیسی هستیم.
منبع: 3dnews.ru