Международная группа исследователей обнаружила, что магнитные вихри или скирмионы могут перемещаться с помощью электрических токов, достигая рекордных скоростей до 900 м/с. Результаты исследования приближают создание более производительных и менее энергоемких вычислительных устройств, считают ученые.
Раньше скирмионы двигались со скоростью всего лишь 100 м/с, что слишком медленно, чтобы конкурировать с современными технологиями. Но благодаря использованию антиферромагнитного материала в качестве среды ученым удалось заставить скирмионы двигаться почти в 10 раз быстрее — со скоростью 900 м/с.
Постоянные магниты возникают в результате ферромагнетизма, а при антиферромагнетизме соседние ионы ведут себя как крошечные магниты, которые выстраиваются антипараллельно по всему материалу. Для ускорения ученые пропускали скирмионы через антиферромагнитные материалы, которые состояли из двух ферромагнитных слоев, например кобальта, разделенных толстым немагнитным слоем с противоположной намагниченностью.
Ученые утверждают, что скирмионы можно использовать для хранения информации в новом типе «универсальной памяти», которая заменит медленную энергонезависимую постоянную память и быструю, но требующую электроснабжения оперативную.
Преимущество магнитных скирмионов в том, что они сочетают в себе энергонезависимость, а именно: информация хранится постоянно, без энергопотребления, а также быстроту манипуляций и высокую плотность.
Оливье Буль, соавтор исследования в сообщении для LiveScience
Помимо хранения информации скирмионы можно использовать и для вычислительных операций. Например, ранее чип на основе магнитных вихрей научили распознавать рукописный текст. Ученые считают, что дальнейшие исследования скирмионов позволят создать компонент, который сочетает функциональность центрального процессора и универсальную память для быстрых компьютеров.
Читать далее:
Биологи зафиксировали эволюцию, которая происходит раз в миллиард лет: слияние двух форм жизни
Физики предложили радикальную идею построения Вселенной: оказалось, она «рабочая»
Золото вытянули в блин толщиной в атом с помощью технологии японских кузнецов
На обложке: иллюстрация двухмерного скирмиона. Изображение: Karin Everschor-Sitte and Matthias Sitte, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons edited by «Хайтек»