Быстро движущиеся магнитные частицы могут включать новую форму хранения данных — Код НЛО | UFO code

Новые исследования показали, что экзотический вид магнитного поведения, обнаруженный всего несколько лет назад, имеет большие перспективы как способ хранения данных - тот, который может преодолеть фундаментальные ограничения, которые в противном слу

Быстро движущиеся магнитные частицы могут включать новую форму хранения данных

Быстро движущиеся магнитные частицы могут включать новую форму хранения данных

Новые исследования показали, что экзотический вид магнитного поведения, обнаруженный всего несколько лет назад, имеет большие перспективы как способ хранения данных - тот, который может преодолеть фундаментальные ограничения, которые в противном случае могли бы сигнализировать о завершении «Закона Мура», в котором описывается постоянное совершенствование расчетов и хранения данных за последние десятилетия.

Вместо того, чтобы считывать и записывать данные по одному бит за раз, изменяя ориентацию намагниченных частиц на поверхности, как это делают современные магнитные диски, новая система использовала бы крошечные нарушения магнитной ориентации, которые были названы «скирмионами». Эти виртуальные частицы, которые встречаются на тонкой металлической пленке, зажатой на пленке из металла, могут управляться и управляться электрическими полями и могут хранить данные в течение длительного времени без необходимости дальнейшего ввода энергии.

В 2016 году команда во главе с доцентом по материаловедению и инженерному делу Массачусетского технологического института Джеффри Бич (Geoffrey Beach) задокументировала существование скирмионов, но расположение частиц на поверхности было совершенно случайным. Теперь Beach сотрудничает с другими, чтобы продемонстрировать экспериментально в первый раз, что они могут создавать эти частицы по желанию в определенных местах, что является следующим ключевым требованием для их использования в системе хранения данных. Для создания коммерциализируемой системы также потребуется эффективная система для чтения этих данных.

Новые результаты сообщаются на этой неделе в журнале Nature Nanotechnology, в газете Beach, MIT postdoc Феликс Буетнер и аспирант Иван Лемеш и еще 10 в Массачусетском технологическом институте и в Германии.

Система фокусируется на граничной области между атомами, магнитные полюса которых направлены в одном направлении, и с полюсами, указывающими наоборот. Пляж говорит, что эта граница может двигаться вперед и назад в магнитном материале. То, что он и его команда обнаружили четыре года назад, состояло в том, что этим пограничным областям можно было управлять, разместив второй лист немагнитного тяжелого металла очень близко к магнитному слою. Немагнитный слой может затем воздействовать на магнитный, причем электрические поля в немагнитном слое движутся вокруг магнитных доменов в магнитном слое. Пляж добавляет, что Skyrmions - небольшие завитки магнитной ориентации в этих слоях.

Оказывается, ключ к возможности создания скирмионов по желанию в определенных местах лежит в материальных дефектах. Введя особый вид дефекта в магнитном слое, скырмионы привязаны к конкретным местам на поверхности, обнаружила команда. Эти поверхности с преднамеренными дефектами могут затем использоваться в качестве управляемой поверхности письма для данных, закодированных в скирмионах. Команда поняла, что вместо того, чтобы быть проблемой, дефекты материала могут быть полезными.

«Один из самых больших недостающих фрагментов» должен был сделать skyrmions практичным средством хранения данных, говорит Пляж, - это надежный способ создать их, когда и где они нужны. «Таким образом, это значительный прорыв», - объясняет он, благодаря работе Буйтнера и Лемеша, ведущих авторов статьи. «То, что они обнаружили, было очень быстрым и эффективным способом написания таких образований.

Поскольку скирмионы, в основном небольшие вихри магнетизма, невероятно устойчивы к внешним возмущениям, в отличие от отдельных магнитных полюсов в обычном магнитном запоминающем устройстве данные могут храниться с использованием только крошечной области магнитной поверхности - возможно, всего несколько атомов через , Это означает, что на поверхность определенного размера может быть записано гораздо больше данных. Это важное качество, объясняет Пляж, поскольку обычные магнитные системы в настоящее время достигают пределов, установленных основной физикой их материалов, что потенциально может остановить постоянное улучшение емкости хранилища, которые являются основой Закона Мура. По его словам, новая система, когда-то совершенная, может обеспечить путь для продолжения этого прогресса во все более плотном хранилище данных.

Система также может кодировать данные с очень высокой скоростью, что делает ее эффективной не только в качестве замены магнитных носителей, таких как жесткие диски, но даже для гораздо более быстрых систем памяти, используемых в оперативной памяти (ОЗУ) для вычисления.

Но то, что по-прежнему отсутствует, является эффективным способом считывания данных после его хранения. Это можно сделать сейчас, используя сложную рентгеновскую магнитную спектроскопию, но для этого требуется слишком сложное и дорогостоящее оборудование для практической компьютерной системы памяти. Исследователи планируют изучить лучшие способы получения информации, которые могут быть практичными для производства в масштабе.

Рентгеновский спектрограф «как микроскоп без линз», объясняет Бюттнер, поэтому изображение восстанавливается математически из собранных данных, а не физически, изгибая световые лучи с использованием линз. Линзы для рентгеновских лучей существуют, но они очень сложны и стоят от $ 40,000 до $ 50,000 за штуку, говорит он.

Но альтернативный способ считывания данных может быть возможен, используя дополнительный слой металла, добавленный к другим слоям. Создавая определенную текстуру на этом добавленном слое, можно обнаружить различия в электрическом сопротивлении слоя в зависимости от того, присутствует ли скирмион или нет в соседнем слое. «Нет сомнений, что это сработает», - говорит Бюттнер, это просто вопрос разработки необходимой инженерной разработки. Команда преследует эту и другие возможные стратегии для решения вопроса о считывании.

Источник

Нравится
Не нравится
RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

Другие новости

Лекарь из иного мира

Туманная фигура слегка покачнулась в дверях, и из её горящих глаз ударили в Бориса два луча света." Конец сентября 1991 года. Самое начало бабьего лета. Город Батайск Ростовской области. Семь часов вечера.

Зачем прилетают НЛО?

Считается, что впервые загадочные объекты в воздухе, ныне всем известные НЛО, были достоверно зарегистрированы в годы Второй мировой войны. 14 октября 1943 года во время бомбежки немецкого города

Похищаемые и их свидетельские показания

Я понимаю, что интеграция пришельцев в человеческое общество звучит смешно. Идея, что чужеродно/человеческие гибриды живут на Земле, по природе нелепа. Моим любимым вопросом во время интервью был

Авторизация

Поделиться ...