Hoy en día, casi toda la información almacenada en discos duros o servidores en la nube se graba en medios magnéticos, ya que no es volátil es decir, retiene la información cuando se apaga y es barata. Para dispositivos portátiles como teléfonos móviles y tabletas, se utilizan otras formas de memoria no magnética porque la tecnología basada en el magnetismo no es práctica y no es eficiente en el uso de la energía. En una era de almacenamiento masivo de datos y dispositivos portátiles que recopilan y procesan información, la búsqueda continúa para encontrar más pequeño, más rápido,formas más baratas y más eficientes energéticamente, tanto de procesamiento como de almacenamiento de cantidades crecientes de datos.
En el curso de su investigación sobre el uso de paredes de dominio magnético regiones locales de "carga" magnética generalmente impulsadas por campos magnéticos para aumentar nuestra capacidad de almacenamiento de información y procesamiento lógico, los físicos de la Universidad de Nottingham han descubierto un fenómenolo que les ha permitido 'manipular' la estructura de una pared de dominio magnético.
La investigación realizada por investigadores del Grupo Spintronics en la Facultad de Física y Astronomía, en colaboración con la Universidad de York, se ha publicado en la revista de acceso abierto Informes científicos Informes científicos 7, número de artículo: 7613 2017 doi: 10.1038 / s41598-017-07944-9.Podría proporcionar una ruta para crear una nueva clase de tecnología de procesamiento y almacenamiento de información no volátil altamente eficiente.
El Dr. Andrew Rushforth, de la Escuela de Física y Astronomía, dijo: "En el camino hacia dispositivos portátiles cada vez más miniaturizados, la necesidad de almacenar y procesar información con bajo consumo de energía se está convirtiendo en un tema crítico. Conceptos para el almacenamiento de información y lógicael procesamiento basado en paredes de dominio magnético tiene un gran potencial para su implementación en futuras tecnologías de información y comunicación ".
medios magnéticos
El principal beneficio del uso del magnetismo es el hecho de que el estado magnético permanece estable cuando se desconecta la alimentación del dispositivo, lo que permite el almacenamiento no volátil de información. Por el contrario, la mayoría de los procesadores y chips de memoria de acceso aleatorio RAM almacenan información usando electricidadcarga que es rápida, pero se disipa cuando el dispositivo está apagado.
La memoria de acceso aleatorio magnético MRAM es una forma prometedora de RAM no volátil basada en el magnetismo que recientemente ha encontrado aplicaciones en algunos mercados especializados. En la información MRAM se escribe utilizando corriente eléctrica que genera calor y campos magnéticos dispersos.
Hasta la fecha no hay tecnologías que utilicen el magnetismo para procesar la información.
Aprovechando el magnetismo para procesar y almacenar información
Una solución a estos problemas puede estar en el uso de paredes de dominio magnético. Una pared de dominio magnético se forma en un cable magnético y separa las regiones donde la magnetización apunta en direcciones opuestas. En ciertas condiciones, consiste en una región en la que la magnetización giraalrededor de un núcleo central de vórtice, que apunta hacia adentro o hacia afuera del cable.
Una analogía sería la forma en que el agua gira alrededor de un núcleo de vórtice a medida que drena por un orificio de tapón. La sensación de rotación de la magnetización en la pared del vórtice, su quiralidad, puede ser en sentido horario o antihorario.propuestas para usar la quiralidad para almacenar y procesar información. El problema es encontrar una manera de manipular el muro del dominio de vórtice.
Anteriormente se ha demostrado que la quiralidad se puede manipular aplicando campos magnéticos a geometrías de nanocables complicadas, pero el uso de campos magnéticos es un desperdicio de energía y limita la capacidad de abordar selectivamente las paredes de dominio individuales.
Un descubrimiento sorprendente
Los investigadores han descubierto una forma de controlar la quiralidad de la pared del dominio de vórtice utilizando un campo eléctrico.
El Dr. Rushforth dijo: "No nos propusimos cambiar la quiralidad de las paredes del dominio. En realidad estábamos tratando de ver si podíamos hacer que se movieran. Cuando notamos que la quiralidad estaba cambiando, nos sorprendió bastante, peronos dimos cuenta de que era un efecto interesante y novedoso que podría tener aplicaciones importantes. Luego tuvimos que volver a la oficina y realizar cálculos micromagnéticos para comprender por qué y cómo ocurre el fenómeno ".
El equipo utilizó la tensión inducida por un campo eléctrico aplicado a un material piezoeléctrico que se deforma mecánicamente en respuesta a un campo eléctrico para manipular la quiralidad de la pared del dominio.
El conocimiento se encuentra en una etapa temprana. Hasta ahora no ha sido obvio cómo se pueden controlar las paredes del dominio magnético de forma reversible y predecible utilizando campos eléctricos. Esta investigación ayuda a resolver ese problema, pero aún quedan problemas prácticos que abordar.
La siguiente etapa en el trabajo será investigar cómo el cambio de quiralidad depende de las propiedades del material y la geometría y las dimensiones del cable magnético.
La Universidad de Nottingham ha presentado una solicitud de patente para un dispositivo de memoria en función del efecto.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nottingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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