| 0 |
|
Техника высокоскоростной фотосъемки позволила сотрудникам DESY запечатлеть в действии одного из кандидатов в магнитную память будущего. Видеоролик был создан с использованием рентгеновского микроскопа и демонстрирует формирование магнитных вихрей в ячейках быстродействующей памяти.
Об этом достижении коллектив ученых, возглавляемый доктором Филиппом Вессельсом (Philipp Wessels) из Гамбургского университета, рассказал в статье, размещенной в журнале Physical Review B. Результаты исследования углубляют понимание динамики процессов магнитной записи, лежащей сегодня в основе каждого компьютерного жесткого диска.
В качестве объектов для съемки были выбраны ячейки памяти из железоникелевого сплава, квадратные образцы со стороной 2 мкм, которые намагничивалась менее, чем за миллиардную долю секунды.
Каждая ячейка состояла из четырех треугольных магнитных областей (доменов), поле которых менялось по или против часовой стрелки. Эти четыре треугольника имели общую вершину в центре ячейки, образующую ядро магнитного вихря.
Короткие импульсы ренгеновских лучей генерировались синхротронным источником PETRA III и позволяли получать разрешение по шкале времени около 200 пикосекунд. Степень намагниченности определялась по уровню поглощения поляризованного рентгеновского излучения различными областями образца. Микроскоп для эксперимента был создан в сотрудничестве с Университетом прикладных наук в Кобленце (Германия), его разрешающая способность позволяла визуализировать детали с характерным размером до 60 нм.
Стирание информации в ячейке памяти сопровождалось выталкиванием из нее магнитного вихря. «В нашем эксперименте мы впервые смогли измерить скорость, с которой вихревые центры выводятся из материала», — рассказывает соавтор работы Йенс Фьефхауз (Jens Viefhaus). Воспроизводимость этого процесса, достигнутая благодаря очень интенсивным и стабильным импульсам магнитного возбуждения, позволила выполнить надежные оценки скорости, составившей, как оказалось, более 3600 км/ч.
Внешнее магнитное поле вводит всю ячейку в состояние однородной намагниченности. Когда оно пропадает, снова формируются четыре домена с центральным вихрем, направление вращения которого определяет прикладывавшееся магнитное поле. Видеоролик позволил впервые в замедленном воспроизведении наблюдать сложную зигзагообразную динамику образования четырехдоменного состояния, хорошо согласующуюся с результатами компьютерного моделирования.
Тот же метод, по мнению Вессельса, можно использовать для изучения динамики любых других магнитных материалов, что позволит оценить принципиальные возможности повышения быстродействия записи данных на магнитные носители.
Хотя лэптопы и другие мобильные устройства все больше используют немагнитные технологии хранения информации, такие как флэш-память, низкая цена магнитных накопителей ставит их вне конкуренции когда речь заходит о больших объемах данных. «Все идет к хранению информации в облаке — а облако сегодня магнитное», — отмечает Вессельс.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
