Скирмионы позволят в десятки раз увеличить плотность хранения на жестких дисках

Ученые Гамбургского университета научились создавать и разрушать индивидуальные магнитные завихрения из атомов или так называемые скирмионы. В будущем это позволит увеличить плотность хранения данных в магнитных накопителях – жестких дисках, сообщает журнал Nature.

Информация в жестком диске хранится на поверхности вращающейся магнитной пластины. Она записывается путем изменения ориентации магнитного поля отдельных участков материала, известных как домены. Группа доменов с одним направлением магнитного поля формирует один бит информации. Однако при уменьшении размеров доменов, что необходимо для дальнейшего повышения плотности, проявляется феномен суперпарамагнетизма – когда магнитное поле на участках поверхности пластины принимает то же направление, что и на соседних участках.

Эксперимент был проведен на тонкой пленке из палладия, железа и иридия. Управление магнитными завихрениями выполнялось с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Через головку микроскопа пропускался поток электронов с определенной спиновой ориентацией, который создавал или разрушал завихрение на пленке.

Между тем, выпустить новую технологию на рынок пока не представляется возможным. Поскольку управление скирмионами осуществлялось в лабораторных условиях при температуре 4,2 кельвина, то есть практически при температуре абсолютного нуля (-269°С).

Кроме того, ученые единовременно могли формировать или удалять не более четырех скирмионов и лишь в 60% случаях им удавалось это сделать, что неприемлемо для технологии, используемой для хранения информации.