Скирмионные структуры увеличат плотность хранения данных

В новой работе, опубликованной в Nature Physics, исследовательская команда, включающая теоретиков из Бирмингемского университета в Бристоле (Великобритания) и физиков-экспериментаторов Университета штата Колорадо в г. Боулдер, продемонстрировала способ значительного уплотнения информации в системах микроскопических магнитных вихрей — скирмионов. Они достигали этого, объединяя несколько скирмионов в структуры, называемые «скирмионные сумки».

Бирмингемский университет играет особою роль в истории исследований скирмионов. Именно там в 1960-х годах профессор Тони Скирме (Tony Skyrme) впервые описал их как теоретическую модель элементарных частиц.

«Задача совершенствования хранения данных становится все более актуальной, — объясняет Марк Деннис (Mark Dennis), профессор теоретической физики Бирмингемского университета и главный автор статьи. — Нам потребуются новые технологические подходы для увеличения объема данных в наших компьютерах, телефонах и других устройствах, и скирмионные сумки могут стать путём к этому. Вместо того, чтобы использовать цепочки одиночных скирмионов для кодирования двоичных битов, в «сумке» можно содержать любое количество скирмионов, что значительно увеличивает их потенциал хранения данных».

Объединённая команда смоделировала такие структуры, а затем успешно подтвердила результаты компьютерной симуляции в экспериментах с жидкими кристаллами.

Сочетание этой технологии с жидкими кристаллами особенно примечательно, так как открывает новые возможности совершенствования дисплеев, сенсоров и даже солнечных элементов.