Магнитная запись на спиновый лёд открывает путь к аппаратным нейросетям

Магнитные запоминающие устройства современных компьютеров основаны на использовании массивов невзаимодействующих между собой мельчайших магнитов. По мере того как эти технологии приближаются к пределу миниатюризации, все более привлекательной становится идея применения для хранения цифровых данных высокоплотных массивов наномагнитов с сильным внутренним взаимодействием.

Исследователи из Лондонского Имперского Колледжа (ICL) предложили метод записи любой магнитной информации с помощью миниатюрного зонда магнито-силового микроскопа. В качестве регистрирующий среды они использовали искусственный спиновый лёд — геометрически фрустрированный магнитный материал.

Предложенный метод «топологической» записи впервые предоставляет доступ ко всем состояниям искусственного спинового льда. Также впервые, авторы продемонстрировали базовое фрустрированное состояние, в котором биполярные наномагниты смыкаются между собой тремя полюсами, образуя двумерную гексагональную структуру спинового кристалла (кагомэ).

Подобные экзотические магнитные состояния ведут себя аналогично многим сложным естественным системам, таким как человеческий мозг. Возможность их практического применения открывает интригующие перспективы создания реконфигурируемой логики, магнонных устройств или аппаратных нейросетей, свободных от ограничений традиционного компьютерного оборудования.

Полученные результаты команда с факультета Физики и материалов ICL опубликовала во вчерашнем онлайновом выпуске журнала Nature Nanotechnology.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365