`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Фрустрированные магниты указывают путь к новой памяти

+11
голос
Фрустрированные магниты указывают путь к новой памяти

Физики-теоретики из Гронингенского университета (Нидерланды) в исследовании, проводившемся при поддержке фонда FOM, установили, что так называемые фрустрированные магниты могут производить скирмионы — мельчайшие (около 10 нм) магнитные вихри, с которыми связывают перспективы создания будущих запоминающих устройствах.

Это открытие, описанное во вчерашнем выпуске Nature Communications, даёт в руки учёных, разрабатывающих основы «скирмионики», новый класс материалов для изготовления памяти и логических устройств.

Скирмионика как дисциплина испытывает стремительный рост в последние несколько лет. Фактически же, как рассказал один из авторов статьи, Максим Мостовой, доцент теоретический физики Гронингенского университета, компьютерная память на основе магнитных пузырьков (которые, по сути, являются очень крупными скирмионами) была изобретена в Bell Labs ещё в 1967 году. В 80-е годы она была вытеснена более плотной кремниевой памятью и теперь используется только в нишевых приложениях, благодаря способности работать в неблагоприятных условиях.

До сих пор скирмионы получали только в особых материалах — хиральных магнитах, кристаллическая решётка которых неэквивалентна своему зеркальному отражению. «Для прогресса в этой области нужны новые классы материалов», — утверждает Мостовой, вместе со своим бывшим коллегой, Андреем Леоновым (теперь работающим в Техническом университете Дрездена), предложивший использовать для этого фрустрированные магнетики.

В фрустрированном магните, как поясняет Мостовой, параллельные и антипараллельные моменты конфликтуют и вынужденно скручиваются в магнитные спирали. Внешнее магнитное поле трансформирует такие спирали в магнитный кристалл, состоящий из скирмионов.

«Более того, мы установили, что скирмионы в фрустрированных магнитах обладают более интересными физическими свойствами, чем в хиральных, — заявил Мостовой. — В частности, магнитные моменты внутри „фрустрированных“ скирмионов могут вращаться, тогда как в хиральных магнитах они неподвижны». Вращение связано с электрическим дипольным моментом скирмиона, который можно использовать для записи дополнительной информации.

В хиральных магнитах двоичной единицей обозначается наличие скирмиона, а нулём — его отсутствие. В фрустрированных, 1/0 соответствуют ориентации электрического дипольного момента вверх/вниз, что более выгодно, так как требует меньшего расхода энергии.

Кроме того, если в хиральных магнитах для перемещения скирмионов используется электрический ток, во фрустрированных для этого служит электрическое поле. Такой способ предпочтительнее, поскольку также снижает расход энергии и выделение тепла.

Достижение учёных из Гронингена остаётся чисто теоретическим, но они надеются, что новые скирмионы будут вскоре открыты экспериментально. С практической точки зрения главной проблемой станет поиск материала, способного генерировать скирмионы при комнатной температуре, однако это уже было достигнуто для хиральных магнетиков и, как надеется Мостовой, будет повторено для фрустрированных. В своей статье он также предсказывает другие интересные топологические свойства для этого класса материалов.

Вы можете подписаться на нашу страницу в LinkedIn!

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT