Магнитные узоры помогут создать жесткие диски большой емкости — ученые
Использование магнитных узоров атомного масштаба может привести к созданию жестких дисков значительно большей емкости, к такому выводу пришли исследователи из университета штата Огайо, 16 декабря сообщает журнал Science.
С помощью магнитного микроскопа ученым удалось визуализировать узоры, образованные в тонких пленках необычного магнитного материала, германида марганца. В отличие от обычных магнитных материалов, таких как железо, магнетизм в этом материале распространяется по спиралям, подобным структуре ДНК.
Это приводит к появлению большого разнообразия магнитных узоров, которые получили такие названия: как ежи, анти-ежи, скирмионы и мероны. Их размеры значительно меньше, чем размеры магнитных битов.
«Эти новые магнитные узоры могут быть использованы для хранения данных следующего поколения. Плотность хранения на жестких дисках приближается к своим пределам, связанным с тем, насколько малыми вы можете сделать магнитные биты. И это побудило нас искать новые материалы, с помощью которых мы могли бы сделать магнитные биты намного меньше», — сказал Джей Гупта, старший автор исследования и профессор физики в штате Огайо.
Изображения показали, что в определенных частях образца магнетизм на поверхности был скручен в узор, напоминающий шипы ежа. Однако в этом случае «тело» ежа имеет ширину всего 10 нанометров, что намного меньше, чем размер современного магнитного бита (около 50 нанометров), и его практически невозможно визуализировать.
Для сравнения, толщина одного человеческого волоса составляет около 80 000 нанометров.
Исследовательская группа также обнаружила, что узоры могут быть сдвинуты на поверхности с помощью электрических токов или инвертированы магнитными полями. Это дает возможность реализовать процесс чтения и записи магнитных данных, потенциально гораздо менее энергозатратный, чем это возможно в настоящее время.
«Существует огромный потенциал для того, чтобы эти магнитные узоры позволили повысить энергоэффективность хранения данных. Нам еще предстоит проделать огромную работу в области фундаментальной науки, чтобы понять эти магнитные паттерны и улучшить способы управления ими», — сказал Гупта.
