Стенки доменов — новая среда записи информации

В поиске все более миниатюрных устройств, которые могут быть использованы для хранения данных, физики из Университета Иоганна Гутенберга (JGU) в Майнце (Германия) сообщили о выполненном ими прямом наблюдении динамики намагничивания нанопроводников (колец из мягкого железоникелевого сплава диаметром примерно 4 мкм), которое создает предпосылки для дальнейших исследований в области наномагнетизма.

Новые результаты наглядно демонстрируют предсказанную корреляцию между магнитной спиновой структурой и скоростью движения стен — переходных зон на границе раздела между соседними доменами (областями с однородной намагниченностью) в ферромагнитных материалах. Эти свойства важны для дальнейших практических приложений в информационных технологиях.

Исследователи открыли, что скорость движения стенок доменов непрерывно колеблется. «Это новый эффект, который может оказаться полезным в будущем, — говорит докор Андре Бисиг (André Bisig), первый автор статьи «Correlation between spin structure oscillations and domain wall velocities», недавно вышедшей в Nature Communications. — Чем быстрее мы двигаем стенку домена, тем легче ее контролировать».

Другое наблюдение связано с неоднородностями и дефектами в нанопроводах. Согласно полученным результатам, их влияние заметно лишь в случае, если стенки доменов движутся медленно. Чем быстрее их вращение, тем меньше роль, играемая дефектами материала.

Мельчайшие магнитные структуры стен доменов в нанопроводниках способны сохранять информацию и уже применяются партнером JGU, фирмой Sensitec из Майнца, в качестве датчиков наклона. Сотрудничество с Sensitec открыло академической разработке доступ к совместному проекту ЕС «Контроль динамики стен доменов для функциональных устройств». Он стартует в октябре 2013 г. и предусматривает участие еще семи ведущих партнеров.