Los skyrmions magnéticos anti son remolinos microscópicamente pequeños que se encuentran en clases especiales de materiales magnéticos. Estos nanoobjetos podrían usarse para alojar datos digitales por su presencia o ausencia en una secuencia a lo largo de una banda magnética. Un equipo de científicos deLos institutos Max Planck MPI de Microestructura Física en Halle y Química Física de Sólidos en Dresde y la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg MLU ahora han hecho la observación de que los skyrmions y antiskyrmions pueden coexistir provocando la posibilidad de expandir sus capacidades.en dispositivos de almacenamiento. Los resultados fueron publicados en la revista científica Comunicaciones de la naturaleza .
Con los volúmenes cada vez mayores de datos digitales provenientes del creciente número de dispositivos, la demanda de capacidad de almacenamiento de datos se ha mejorado dramáticamente en los últimos años. Las tecnologías de almacenamiento convencionales están luchando por mantenerse al mismo tiempo. Al mismo tiempo, siempre-aumentar el consumo de energía de estos dispositivos unidades de disco duro HDD y memorias de acceso aleatorio RAM está en desacuerdo con un panorama de energía "verde". Se requieren dispositivos completamente nuevos que tengan un mayor rendimiento con una energía drásticamente reducidaconsumo.
Una propuesta prometedora es el dispositivo de almacenamiento de memoria de pista magnética. Consiste en bandas magnéticas nanoscópicas las pistas de carrera en las que los datos se codifican en nano-objetos magnéticos, típicamente por su presencia o ausencia en posiciones específicas. Un posible nano-objetoes un anti skyrmion magnético: este es un torbellino de magnetización extremadamente estable con un tamaño que puede variar de micrómetros a nanómetros. Estos objetos pueden ser escritos y eliminados, leídos y, lo más importante, movidos por las corrientes, permitiendo así la pista de carreraspara ser operado sin partes móviles ". Al apilar varias pistas de carreras, una encima de la otra, para crear un dispositivo de almacenamiento de memoria tridimensional innato, la capacidad de almacenamiento se puede aumentar drásticamente en comparación con unidades de estado sólido e incluso unidades de disco duroAdemás, dicho dispositivo de memoria de pista de carreras funcionaría a una fracción del consumo de energía de los dispositivos de almacenamiento convencionales. Sería mucho más rápido y sería mucho más compacto y confiablecapaz ", explica el profesor Stuart Parkin, director del MPI de Microestructura Física en Halle y profesor Alexander von Humboldt en la MLU.
"Skyrmions y antiskyrmions son remolinos magnéticos 'opuestos'. Sin embargo, hasta hace poco, se creía que estos dos objetos distintos solo pueden existir en diferentes clases de materiales", explica la profesora Ingrid Mertig del instituto de física de MLU. La investigaciónequipo de los institutos Max Planck en Halle y Dresden y la MLU ha descubierto que los antiskyrmions y skyrmions pueden coexistir bajo ciertas condiciones en el mismo material. El Dr. Börge Göbel, miembro del grupo de investigación de Mertig, proporcionó la explicación teórica de las observaciones experimentales inesperadas quefueron llevados a cabo por Jagannath Jena en el grupo de Parkin. Los materiales de un solo cristal medido, compuestos de Heusler, fueron preparados por el Dr. Vivek Kumar en el grupo de la profesora Claudia Felser en el MPI en Dresde.
Los skyrmions y antiskyrmions se estabilizan en diferentes materiales mediante una interacción magnética que está directamente vinculada a la estructura del material huésped. En algunos materiales solo se pueden formar skyrmions, mientras que en otros materiales, los antiskyrmions son energéticamente preferidos por esta interacción. Sin embargo, quéanteriormente se pasaba por alto que los imanes individuales en cada material los "dipolos magnéticos" también interactúan significativamente entre sí a través de su interacción dipolo-dipolo. Esta interacción siempre prefiere skyrmions. Por esta razón, incluso los "materiales antiskyrmion" pueden exhibir skyrmions pero no al revés. Esto ocurre preferiblemente a medida que baja la temperatura. A una temperatura de transición crítica, los dos objetos distintos coexisten.
Además de su relevancia fundamental, este hallazgo permite una versión avanzada del almacenamiento de datos de memoria de la pista de carreras, donde una secuencia de bits podría, por ejemplo, ser codificada por una secuencia de skyrmions '1' bit y antiskyrmions '0' bitEste concepto sería más confiable que los hipódromos convencionales.
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Materiales proporcionado por Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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