Созданы наноразмерные магнитные вихри для низкоэнергетических компьютерных схем

Ученые из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) пролили новый свет на многообещающий новый способ хранения и обработки информации в компьютерах и электронных устройствах, который может значительно сократить энергию, необходимую для поддержания нашего цифрового образа жизни.

Скирмионы, которые можно описать как магнитные текстуры в форме вихрей на наноуровне, в последние годы были отмечены как претенденты на более эффективный способ хранения и обработки информации. Одним из их преимуществ является то, что они обладают своего рода встроенной улучшенной стабильностью с течением времени, что делает хранимую информацию энергонезависимой и “живой” гораздо дольше. До сих пор информация в компьютерах обрабатывается через динамическую память, которая менее стабильна и поэтому требует больше энергии для обслуживания.

По словам исследователей из UNSW Science, которые также сотрудничали с исследователями из Брукхейвенской национальной лаборатории в США и Оклендского университета, потенциал того, что они называют “манипулированием скирмионной решеткой” для снижения энергопотребления в электронике, является привлекательной альтернативой.

“Мы исследуем наноразмерные магнитные вихри, называемые скирмионами, в новом оксидном материале, легированном Te Cu 2 OSeO 3”, – говорит профессор Ян Зейдель из Школы материаловедения и инженерии UNSW.

“Мы показываем, как эти скирмионы образуются и трансформируются в тонких пленках материала с приложенным магнитным полем, температурой и в зависимости от состава материала. Мы особенно тщательно исследуем тонкие пленки материала, толщиной всего в несколько сотен атомов”.

“Тонкие пленки в однофазных материалах скирмионов до сих пор редко исследовались, но они необходимы для будущих приложений наноэлектроники”.

Показывая, как можно достичь манипулирования скирмионной решеткой, группа расчистила путь для развития данной наноэлектронной схемы в будущем.

“Наша работа впечатляет, потому что микроскопия Лоренца является одним из немногих доступных методов непосредственного просмотра скирмионов и даже позволяет нам снимать фильмы об их динамическом поведении”, – говорит профессор Зайдель.

Затем группа профессора Зайделя исследует, как управлять отдельными скирмионами в этом материале. Они также изучат другие легирующие элементы и соотношения, чтобы лучше понять их влияние на свойства скирмионов.