Німецькі вчені вперше продемонстрували можливість зберігання цілих бітових послідовностей у циліндричних магнітних доменах, що відкриває нові горизонти для пам’яті, сенсорів і нейронних мереж.
Циліндричні домени, також відомі як “бульбашкові домени”, є крихітними циліндричними областями в тонкому магнітному шарі. Їхні спіни, або власні моменти імпульсу електронів, спрямовані в певний бік, створюючи намагніченість, яка відрізняється від решти середовища. Це дозволяє зберігати дані в тривимірних магнітних наноструктурах, значно перевершуючи щільність запису сучасних жорстких дисків.
Циліндричний домен складається з доменних стінок, де відбувається зміна напрямку намагніченості. Ці стінки можуть використовуватися для кодування бітів інформації. Застосування багатошарових магнітних структур з кобальту, платини і рутенію дозволяє створювати синтетичні антиферомагнетики з вертикальною структурою намагніченості, де сусідні шари мають протилежні напрямки намагніченості.
Концепція пам’яті “racetrack”
Команда розробила нову концепцію пам’яті “racetrack”, де магнітні “бульбашки” розташовані вздовж “бігової доріжки”. Це дозволяє зберігати не лише окремі біти, але й цілі послідовності бітів завдяки контролю товщини шарів і магнітних властивостей “бульбашок”. Ці “домени” можна швидко переміщати спеціальними “магнітними дорогами”, забезпечуючи ефективне тривимірне зберігання даних.
Багатошарові магнітні наноструктури мають потенціал для створення нових магнітоелектронних пристроїв, таких як магніторезистивні датчики і спінтронні компоненти. Також можливе застосування в магнітних нейронних мережах, що оброблятимуть інформацію подібно до людського мозку.
Це відкриття не лише революціонізує технології зберігання даних, але й відкриває нові можливості для створення ефективних магнітних сенсорів і нейронних мереж.