Ученые из университетов Бирмингема, Бристоля и Колорадо продвинулись на шаг ближе к разработке следующего поколения устройств хранения и обработки данных, используя новую науку под названием skyrmionics.
Skyrmionics фокусируется на использовании свойств наноразмерных структур в магнитных пленках, называемых скирмионы. Они вращаются на поверхности магнита, как крошечные вихри. Ученые считают, что их можно использовать для хранения гораздо более плотных количеств данных, чем это возможно в настоящее время, используя существующие методы хранения магнитных данных, на которые в настоящее время полагаются современные компьютеры.
Форма структур skyrmion означает, что данные, закодированные в них, также могут быть переданы с использованием гораздо меньшей мощности, чем в настоящее время достижимо.
Однако, создание этих новых структур для хранения и передачи данных, оказалось сложной задачей.
В новом исследовании исследовательская группа британских теоретиков и американских экспериментаторов продемонстрировала способ объединения нескольких skyrmions вместе в структурах, которые они называют «skyrmion bags», что позволяет создать гораздо большую упаковку информации в системах skyrmion.
По словам ученых, задача улучшения хранилища данных становится все более актуальной. Понадобятся новые технологические подходы, чтобы увеличить объем данных, которые можно хранить в наших компьютерах, телефонах и других устройствах, и сумки skyrmion могут быть путем к этому. Вместо того, чтобы использовать одиночных скирмионов для кодирования двоичных битов, каждый мешок skyrmion может содержать любое количество скирмионов, значительно увеличивая потенциал для хранения данных.
Команда смоделировала свою технику в магнитных устройствах с помощью компьютерного моделирования и успешно протестировала ее в экспериментах с жидкими кристаллами.
Ученые считают, что особенно интересно наблюдать эту технологию в жидком кристалле, поскольку она открывает новые возможности для достижений в таких областях, как экраны дисплея, датчики или даже солнечные элементы.
Skyrmions были первоначально предложены в качестве теоретической модели фундаментальных частиц профессором Тони Skyrme из Университета Бирмингема в 1960-х годах. Это исследование демонстрирует, как чисто теоретические идеи в физике могут привести к инновационным новым технологиям.
