Grupa naukowców z Paul Scherrer Institute (Villigen, Szwajcaria) i ETH Zurich zbadała i potwierdziła działanie interesującego zjawiska magnetyzmu na poziomie atomowym. Nietypowe zachowanie magnesów na poziomie skupisk nanometrów przewidział 60 lat temu radziecki i amerykański fizyk Igor Echielewicz Dzialoszynski. Naukowcom w Szwajcarii udało się stworzyć takie struktury i teraz przewidują dla nich świetlaną przyszłość, nie tylko jako rozwiązania pamięci masowej, ale także, co bardzo niezwykłe, jako zamienniki tranzystorów w procesorach z elementami w skali nano.
W naszym świecie igła kompasu zawsze wskazuje północ, co pozwala poznać kierunek na wschód i zachód. Magnesy o przeciwnych biegunach przyciągają, a magnesy jednobiegunowe odpychają. W mikrokosmosie w skali kilku atomów w pewnych warunkach procesy magnetyczne przebiegają inaczej. Na przykład w przypadku oddziaływania bliskiego zasięgu atomów kobaltu sąsiednie obszary namagnesowania w pobliżu atomów zorientowanych na północ są zorientowane na zachód. Jeśli orientacja zmieni się na południe, atomy w sąsiednim regionie zmienią orientację namagnesowania na wschód. Co ważne, atomy kontrolne i atomy podrzędne znajdują się w tej samej płaszczyźnie. Wcześniej podobny efekt obserwowano tylko w pionowo ułożonych strukturach atomowych (jedna nad drugą). Umiejscowienie sekcji sterowania i kontrolowanych w tej samej płaszczyźnie otwiera drogę do projektowania architektur obliczeniowych i pamięci masowej.
Kierunek namagnesowania warstwy kontrolnej może być zmieniany zarówno przez pole elektromagnetyczne, jak i przez prąd. Tranzystory są kontrolowane na tych samych zasadach. Dopiero w przypadku nanomagnesów architektura może uzyskać impuls do rozwoju zarówno pod względem produktywności, jak i oszczędności zużycia oraz zmniejszenia obszaru rozwiązań (zmniejszenie skali procesu technicznego). W takim przypadku sprzężone strefy namagnesowania, sterowane przez przełączanie namagnesowania głównych stref, będą działać jako bramki.
Zjawisko magnetyzacji sprzężonej zostało ujawnione w specjalnej konstrukcji matrycy. W tym celu warstwę kobaltu o grubości 1,6 nm otoczono z góry i z dołu przez podłoża: platynę poniżej i tlenek glinu powyżej (nie pokazano na rysunku). Bez tego nie wystąpiło związane z tym namagnesowanie północno-zachodnie i południowo-wschodnie. Ponadto odkryte zjawisko może doprowadzić do powstania syntetycznych antyferromagnesów, co może również otworzyć drogę do nowych technologii rejestracji danych.
Źródło: 3dnews.ru