De kleinste magnetische wervelstructuren, skyrmions (vernoemd naar de Britse theoretische natuurkundige Tony Skyrme, die deze structuur in de jaren '60 van de vorige eeuw voorspelde), beloven de basis te vormen voor de magnetische geheugen van de toekomst. Dit zijn topologisch stabiele magnetische verschijnselen die kunnen worden opgewekt in magnetische films en waarvan de toestand kan worden gelezen. Hierbij vindt het schrijven en lezen plaats met behulp van spinstromen – door de overdracht van de spinrotatie van elektronen. Dit betekent dat schrijven en lezen kunnen gebeuren met uiterst kleine stromen. Bovendien is er voor de ondersteuning van de magnetische wervel geen constante stroomvoorziening nodig, wat leidt tot een economische en energie-onafhankelijke geheugen.
In de afgelopen jaren hebben wetenschappers in en nauwlettend het gedrag van skyrmions bestudeerd en men gelooft niet onterecht dat deze structuren aanzienlijk zullen bijdragen aan de verhoging van de dichtheid van magnetische opslag. Bovendien hebben Britse en Amerikaanse wetenschappers onlangs , om de dichtheid van opslag met behulp van skyrmions zonder veel moeilijkheden te verhogen in de vorm van het verkleinen van de diameter van de wervelstructuren, wat kan leiden tot een snellere omzetting van wetenschap in commerciële producten.
In plaats van traditionele binaire opslag, waar 1 en 0 een skyrmion of zijn afwezigheid zijn, hebben wetenschappers van de Universiteit van Birmingham, Bristol en de Universiteit van Colorado in Boulder een gecombineerde wervelstructuur gepresenteerd die ze de "skyrmion tas" hebben genoemd. Ongetwijfeld is een "tas" met skyrmions beter dan een enkele skyrmion. Het aantal skyrmions in de tas kan willekeurig zijn, wat het mogelijk maakt om meer waarden toe te kennen dan alleen 0 of 1. Dit is een directe weg naar een hogere dichtheid van opslag. In zekere zin is dit vergelijkbaar met meervoudige opslag in een NAND-flashcel. Het hoeft niet nog eens te worden herinnerd hoe snel de markt voor flashopslag is uitgegroeid na de start van de massale productie van NAND TLC-geheugen met drie bits per cel.
Wetenschappers uit Engeland hebben de structuur van een skyrmion-emmer gepresenteerd als een abstract model en hebben dit fenomeen gereproduceerd in een simulatieprogramma. Hun Amerikaanse collega’s hebben het fenomeen in de praktijk nagebootst, hoewel ze vloeibare kristallen gebruikten om de vortexstructuren te activeren in plaats van magnetische structuren. Vloeibare kristallen worden, zoals bekend, aangestuurd door een magnetisch veld, wat het mogelijk maakt om ze te gebruiken voor opstellingen in experimenten ter visualisatie van magnetische fenomenen. We kijken uit naar de overdracht van experimenten naar magnetische films.
Bron: 3dnews.ru
