Хиральные поплавки и скирмионы лягут в основу памяти следующего поколения
Logo
Cover

Ученые из Юлихского исследовательского центра (Германия) обнаружили новый класс магнитных частиц, которые на пару со скирмионами могли бы стать нулями и единицами в системах хранения информации следующего поколения.

90

Новые объекты — трехмерные магнитные структуры, появляющиеся у поверхности некоторых сплавов — получили название «хиральных магнитных поплавков». «Долгое время единственным предметом изучения в области хиральных магнитов были магнитные скирмионы. Теперь мы нашли новые объекты — хиральные поплавки — у которых есть ряд уникальных свойств», — говорит Николай Киселев. Три года назад, вместе с директором института Штефаном Блюгелем они теоретически предсказали существование этого нового класса магнитных структур. Сейчас ученые под руководством Рафала Дунина-Борковски продемонстрировали существование хиральных пузырей экспериментально, сообщает Phys.org.

Стабильность таких магнитных структур, как скирмионы связана со свойством хиральности. Как левая рука не может заменить правую по причинам симметрии, так и право- и левосторонние магнитные структуры не могут становиться на место друг друга. Более того, и скирмионы, и новые частицы очень маленькие, их диаметр обычно всего несколько нанометров. Поэтому в принципе их можно использовать для плотной упаковки данных в чип памяти. Однако из-за размера визуализация их магнитной структуры возможна только в специально оборудованных лабораториях.

Есть и другая причина, почему скирмионы и хиральные поплавки обладают таким потенциалом: по сравнению с битами данных в жестких дисках скимионы — движущиеся объекты. Их движение в чипе может питать очень слабый импульс электрического тока.

Это открывает возможность создания совершенно новой твердотельной памяти, не требующей механических движущихся элементов. Такая технология позволит снизить расход энергии, освободить больше места и окажется нечувствительной к механическим вибрациям и толчкам.

До сих предполагалось, что цифровые данные должны быть каким-то образом представлены последовательностью скирмионов и пустых пространств, говорит Штефан Блюгель. Однако, открытые частицы дают возможность кодировать данные в скирмионах и поплавках, без необходимости как-то поддерживать точное расстояние между носителями битов.  

Следы стерильного нейтрино — частицы, которая не должна существовать — обнаружили в ходе 15-летнего эксперимента физики чикагского Фермилаб. С помощью этих частиц можно дополнить Стандартную модель и устранить другие противоречия анализа массы Вселенной.