Un grupo de investigación del Centro RIKEN para Ciencia de Materia Emergente ha logrado manipular y rastrear el movimiento de vórtices magnéticos individuales llamados skyrmions, que han sido promovidos como candidatos fuertes para actuar como portadores de información en dispositivos de almacenamiento de próxima generación y como sinapsis paraComputación neuromórfica, pudieron mover y medir skyrmions de 80 nanómetros de tamaño, usando una pequeña corriente eléctrica mil veces más débil que las utilizadas para unidades de paredes de dominio magnético en la memoria de la pista de carreras.
Este trabajo podría ser clave para la creación de un nuevo tipo de dispositivo llamado memoria "pista de carreras basada en skyrmion", que utiliza texturas topológicas de giro de electrones, lo que permite una eficiencia energética mucho mayor que los dispositivos electrónicos convencionales. Esencialmente, este tipo de memoriaimplica el uso de corrientes de electricidad alineada por rotación para colocar un dominio magnético más allá de los "cabezales de lectura / escritura" magnéticos, portadores de información que actúan como unos o ceros. En el caso de los skyrmions, la existencia y la no existencia de un skyrmion puede servircomo un poco de información. Sin embargo, lo que ha resultado difícil es medir eficazmente los skyrmions sin usar altas corrientes de electricidad.
En el trabajo actual, publicado en Avances científicos , el grupo, dirigido por Xiuzhen Yu del Centro RIKEN para Ciencia de Materia Emergente, comenzó a trabajar con una película delgada de germanuro de hierro, un tipo de material conocido como helimagnet, lo que facilita la manipulación de los pequeños vórtices magnéticos llamados skyrmionsEs importante destacar que la película utilizada para el estudio se desarrolló con una muesca, lo que permitió que la corriente de espín se localizara en un área específica cerca de la esquina de la muesca.
Normalmente, los skyrmions emergen como parte de una estructura llamada cristal de skyrmion, que incorpora varios vórtices y, por lo tanto, es bastante difícil de mover. Un objetivo importante de la investigación ha sido aislar y manipular skyrmions individuales, lo que facilita su movimiento., pero este es un proceso complicado. Al experimentar con las corrientes direccionales y registrar los resultados con microscopía electrónica de transmisión secuencial de Lorentz, el grupo encontró un punto donde podían aislar skyrmions individuales y registrar cómo se movían en función de procesos conocidos como elEfecto Hall topológico.
Según Xiuzhen Yu, quien dirigió el grupo de investigación, "a través de este trabajo hemos demostrado que es posible manipular y rastrear skyrmions individuales y sus cristales usando una corriente eléctrica relativamente baja, y esperamos que esto ayude al desarrollo dememoria de pista de carreras más eficiente en cuanto a energía, así como computación neuromórfica. Nos damos cuenta de que existen limitaciones en cuanto a cuánto se pueden mover los skyrmions, y planeamos trabajar, desarrollando un sistema de doble capa que puede alojar skyrmions combinados, para mejorar aún más el dispositivopermitir que se ponga en práctica ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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