El mundo de hoy, que cambia rápidamente debido a los "grandes datos", está encapsulado en billones de pequeños objetos magnéticos, bits magnéticos, cada uno de los cuales almacena un bit de datos en unidades de disco magnético. Un grupo de científicos de los Institutos Max Plancken Halle y Dresden descubrieron un nuevo tipo de nanoobjeto magnético en un material novedoso que podría servir como un bit magnético con propiedades de camuflaje para hacer que una unidad de disco magnético sin partes móviles, una memoria Racetrack, sea una realidad próximafuturo.
La mayoría de los datos digitales se almacenan en la nube como bits magnéticos dentro de un número masivo de unidades de disco magnético. En las últimas décadas, estos bits magnéticos se han reducido en muchos órdenes de magnitud, llegando a límites donde los límites de estas regiones magnéticas pueden tener propiedades especialesEn algunos materiales especiales, estos límites - "paredes de dominio magnético" - pueden describirse como topológicos. Lo que esto significa es que se puede pensar que estas paredes tienen una capa mágica especial, lo que los científicos denominan "protección topológica ". Una consecuencia importante es que tales paredes magnéticas son más estables a las perturbaciones que los bits magnéticos similares sin protección topológica que se forman en los materiales magnéticos convencionales. Por lo tanto, estos objetos magnéticos" topológicos "podrían ser especialmente útiles para almacenar" 1 "sy "0", los elementos básicos de los datos digitales.
Uno de esos objetos es un "skyrmion magnético" que es una pequeña región magnética, quizás de diez a cientos de átomos de ancho, separada de una región magnética circundante por una pared de dominio quiral. Hasta hace poco solo se había encontrado un tipo de skyrmion en el queestá rodeado por una pared de dominio quiral que toma la misma forma en todas las direcciones. Pero ha habido predicciones de varios otros tipos de skyrmions que aún no se observaron. Ahora en un artículo publicado en Naturaleza , científicos del departamento NISE del Prof. Stuart Parkin en el Instituto Max Planck de Física de Microestructura en Halle, Alemania, han encontrado una segunda clase de skyrmions, lo que se llama "anti-skyrmions", en materiales sintetizados en el Prof. Claudia Felser SolidDepartamento de Química del Estado en el Instituto Max Planck para CPFS, Dresden, Alemania.
Los científicos de Halle y Dresden han encontrado estos pequeños objetos magnéticos en una clase especial de compuestos magnéticos versátiles llamados compuestos de Heusler que Claudia Felser y sus colegas han explorado extensamente en los últimos 20 años. De estos compuestos de Heusler, un pequeño subconjunto acaba dela simetría de cristal correcta para permitir la posibilidad de formar antiestrímidos pero no skyrmiones. Usando un microscopio electrónico de transmisión altamente sensible en el Instituto Max Planck de Física de Microestructura, Halle, que fue modificado especialmente para permitir la detección de pequeños momentos magnéticos,Los anti-skyrmions fueron creados y detectados en una amplia gama de temperaturas y campos magnéticos. Lo más importante, los anti-skyrmions, tanto en forma ordenada como en objetos aislados, se podían ver incluso a temperatura ambiente y en cero campos magnéticos.
Las propiedades especiales de camuflaje de los skyrmions los hacen de gran interés para una forma radicalmente nueva de memoria de estado sólido, la Racetrack Memory, propuesta por Stuart Parkin hace una década. En Racetrack Memory, los datos digitales están codificados dentro del dominio magnéticoparedes que se empaquetan estrechamente dentro de cables magnéticos nanoscópicos. Una de las características únicas de Racetrack Memory, que es distinta de todas las demás memorias, es que las paredes se mueven alrededor de los nanocables utilizando descubrimientos recientes en órbitas giratorias.mueva todas las paredes del dominio hacia adelante y hacia atrás a lo largo de los nanocables. Las paredes, los bits magnéticos, pueden leerse y escribirse mediante dispositivos incorporados directamente en los nanocables, eliminando así cualquier parte mecánica. Las paredes magnéticas protegidas topológicamente son muy prometedoraspara Racetrack Memory.
¡Por lo tanto, los anti-skyrmions podrían llegar pronto a Racetrack Memory! Yendo más allá de los anti-skyrmions, el siguiente objetivo es la realización de una tercera clase de skyrmions, antiferromagnetic skyrmions, que son pequeños objetos magnéticos que en realidad no tienen magnetismo netomomento. Son magnéticamente casi invisibles pero tienen propiedades únicas que los hacen de gran interés.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Física Química de Sólidos . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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