Новые двойные спирали смогут хранить магнитную информацию в трех измерениях

Сегодня магнитные свойства материалов используются во многих областях для производства энергии, хранения данных и вычислений. Но магнитные вычислительные устройства в двумерных системах быстро приближаются к пределу своих возможностей.  

В последнее время стремительно развивается тенденция перехода к трехмерным устройствам, где могут быть достигнуты более высокие плотности с помощью трехмерных нанопроволочных архитектур.  

Ученые Кавендишской лаборатории Кембриджского университета в содружестве с исследователями других стран, используя разработанный ими метод 3D-печати, создают двойные магнитные спирали, представляющие собой наноразмерные топологические текстуры в магнитном поле.

Исследования направлены на создание технологии, которую называют памятью беговых дорожек. Идея состоит в том, чтобы хранить цифровые данные в магнитных доменных стенках нанопроволок для создания устройств хранения информации с высокой надежностью, производительностью и емкостью. Доннелли К., Йерро-Родригес А., Аберт К. и др. / Нат. Нанотехнологии

Но до сих пор эту идею всегда было очень трудно реализовать, потому что для этого необходимо иметь возможность создавать трехмерные магнитные системы, а также важно понимать влияние перехода к трехмерному измерению как на намагниченность, так и на магнитное поле.

Исследователи заметили, что трехмерная структура, похожая на спираль ДНК приводит к другой текстуре намагниченности — в сравнении с тем, что было замечено в двумерном измерении. Пары доменных стенок в соседних спиралях сильно связаны друг с другом. Как следствие, они деформируются — стенки притягиваются друг к другу и, благодаря трехмерной структуре, вращаются, «фиксируясь» на месте и образуя прочные регулярные связи, похожие на пары оснований в ДНК. Кроме того, вокруг этих связей образуются вихри в магнитном поле. Источник: Доннелли, К., Йерро-Родригес, А., Аберт, К. и др. / Нат. Нанотехнологии

В течение последних нескольких лет исследования ученых были сосредоточены на разработке новых методов визуализации трехмерных магнитных структур - подобно компьютерной томографии при диагностике людей, но только для магнитов.  

Исследователи стремятся исследовать весь потенциал перехода от двух до трех измерений с точки зрения магнитного поля. Они утверждают, что сильно связанные текстуры в магнитных спиралях могут быть потенциальным носителем информации и предлагают новые возможности для захвата частиц, методов визуализации и интеллектуальных материалов.    

В этом направлении уже много сделано, в частности, разработана уникальная технология 3D-печати магнитных материалов. И предполагается, что в перспективе такие прочно связанные текстуры могут быть весьма надёжным носителем информации.

Источник контента: naukatehnika.com