Najmniejsze magnetyczne wiry zwane skyrmionami (nazwa pochodzi od brytyjskiego fizyka teoretycznego Tony'ego Skyrme'a, który przewidział tę strukturę w latach 60. XX wieku) obiecują stać się podstawą przyszłej pamięci magnetycznej. To topologicznie stabilne formacje magnetyczne, które można wzbudzać w cienkowarstwowych materiałach magnetycznych, a ich stan można odczytywać. Przy tym zapis i odczyt odbywają się za pomocą prądów spinowych — przez transfer momentu obrotowego elektronów. Oznacza to, że zapis i odczyt mogą być realizowane przy bardzo małych prądach. Ponadto do utrzymania magnetycznego wiru nie jest wymagane stałe zasilanie, co prowadzi do ekonomicznej, niezależnej od energii pamięci.
W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy w i za uważnie badają zachowanie skyrmionów i uzasadnione są ich przypuszczenia, że struktury te pomogą znacznie zwiększyć gęstość zapisu magnetycznego. Co więcej, niedawno brytyjscy i amerykańscy naukowcy , w jaki sposób można wielokrotnie zwiększyć gęstość zapisu z użyciem skyrmionów bez szczególnych trudności związanych ze zmniejszeniem średnicy struktur wirów, co może przyspieszyć komercjalizację tego naukowego pomysłu.
Zamiast tradycyjnego dwuwartościowego zapisu, w którym 1 i 0 oznacza skyrmion lub jego brak, naukowcy z Uniwersytetu Birmingham, Uniwersytetu Bristol i Uniwersytetu Kolorado w Boulder zaprezentowali połączenie struktur wirów, które nazwali „worem skyrmionów” (skyrmion bag). Bez wątpienia „wór” ze skyrmionami jest lepszy niż pojedynczy skyrmion. Liczba skyrmionów w worku może być dowolna, co pozwoli przypisać mu więcej wartości niż 0 lub 1. To bezpośrednia droga do zwiększenia gęstości zapisu. W pewnym sensie jest to porównywalne do wielowarstwowego zapisu w komórce NAND-flash. Nie ma potrzeby przypominania, jak szybko zaczął rozwijać się rynek pamięci flash po rozpoczęciu masowej produkcji pamięci NAND TLC, która zapisuje trzy bity w każdej komórce.
Angielscy naukowcy przedstawili strukturę „skirmionowego worka” w formie modelu abstrakcyjnego i zreprodukować to zjawisko w programie symulacyjnym. Ich amerykańscy koledzy zrealizowali to zjawisko w praktyce, chociaż do uruchomienia struktur wirujących użyli kryształów ciekłych, a nie struktur magnetycznych. Kryształy ciekłe, jak wiadomo, są sterowane przez pole magnetyczne, co pozwala na ich wykorzystanie w eksperymentach wizualizujących zjawiska magnetyczne. Czekamy na przeniesienie eksperymentów na filmy magnetyczne.
Źródło: 3dnews.ru
