Просмотр по

Ученые нашли путь к закодированным в магнитных вихрях данным

Ученые нашли путь к закодированным в магнитных вихрях данным

Ферромагнетизм возникает в результате того, что спины всех электронов материала ориентированы параллельно. Но в миниатюрных и тонких дисках из ферромагнитного материала спины формируют магнитные вихри. С самого открытия этих сложных структур ученые пытаются задействовать их свойства для компактного и энергоэффективного хранения информации.

Спины электронов в нанодиске, в основном, выстроены по кругу, но в его центре они ориентированы вне плоскости диска — вверх или вниз. Эти два свойства, направление циркуляции и ориентация ядра, позволяют записывать на одном диске два бита данных. Ячейка из двух вихрей, таким образом, имеет емкость четыре бита, соответствующую 16 различным состояниям.

Такое запоминающее устройство очень компактно: оно имеет высоту всего 50 нм и диаметр 150 нм. Воздействовать на его состояние магнитными и электрическими полями довольно просто, однако ничтожные размеры ядра до сих пор препятствовали надежному считыванию его полярности.

В ходе недавних экспериментов исследователи из германских научных центров HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf), FZJ (Forschungszentrum Jülich) и французского — CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) нашли новый способ электрического считывания ориентации магнитных вихрей нанодисков. Полученные ими результаты изложены в статье, которая опубликована в последнем номере научного журнала Nature Communications.

Оказалось, что под действием постоянного тока эти совмещенные нанодиски испускают микроволны, с помощью которых физики могут определить полярность ядра и направление вращения каждого вихря. Помимо того, частота генерируемого переменного напряжения может достигать гигагерцевого диапазона, что делает возможным беспроводную передачу информации, например для мобильных коммуникаций.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *