En conceptos novedosos de almacenamiento de datos magnéticos, está destinado a enviar pequeños bits magnéticos de ida y vuelta en una estructura de chip, almacenarlos densamente empaquetados y leerlos más tarde. El campo parásito magnético genera problemas cuando se intenta generar bits particularmente pequeños.Ahora, los investigadores del Instituto Max Born MBI, el Instituto Tecnológico de Massachusetts MIT y DESY pudieron poner una "capa de invisibilidad" sobre las estructuras magnéticas. De esta manera, el campo de dispersión magnética se puede reducir de una manerapermitiendo bits pequeños pero móviles. Los resultados se publicaron en Nanotecnología de la naturaleza .
Para los físicos, el magnetismo está íntimamente acoplado al movimiento giratorio de los electrones en los átomos. Orbitando alrededor del núcleo atómico, así como alrededor de su propio eje, los electrones generan el momento magnético del átomo. El campo de dispersión magnética asociado con ese momento magnético es elpropiedad que conocemos, por ejemplo, de un imán de barra que utilizamos para fijar notas en el tablón de anuncios. También es el campo parásito magnético que se utiliza para leer la información de una unidad de disco duro magnético. En los discos duros de hoy, un solo bit magnético tiene un tamaño deaproximadamente 15 x 45 nanómetros, aproximadamente 1,000,000,000,000 de esos caben en un sello.
Una visión para un concepto novedoso para almacenar datos magnéticamente es enviar los bits magnéticos de un lado a otro en un chip de memoria a través de pulsos de corriente, para almacenarlos en un lugar adecuado en el chip y recuperarlos más tarde. Aquí, el magnéticoel campo perdido es una maldición, ya que evita que los bits se puedan hacer más pequeños para un empaquetado aún más denso de la información. Por otro lado, se requiere el momento magnético subyacente al campo perdido para poder mover las estructuras.
Los investigadores ahora pudieron poner una "capa de invisibilidad" en las nanoestructuras magnéticas y observar qué tan pequeñas y qué tan rápidas pueden llegar a ser esas estructuras. Para este fin, diferentes elementos atómicos con rotación opuesta de los electrones se combinaron en un materialDe esta manera, el campo de dispersión magnética puede reducirse o incluso cancelarse por completo; sin embargo, los átomos individuales aún tienen un momento magnético, pero en conjunto parecen estar cubiertos.
A pesar de este encubrimiento, los científicos pudieron obtener imágenes de las pequeñas estructuras. Mediante la holografía de rayos X, pudieron hacer selectivamente solo los momentos magnéticos de uno de los elementos constitutivos visibles, de esta manera una imagen puede sergrabado a pesar de la capa de invisibilidad.
Se hizo evidente que el ajuste fino de la fuerza de la capa de invisibilidad permite cumplir simultáneamente dos objetivos que son importantes para las posibles aplicaciones en el almacenamiento de datos. "En nuestras imágenes, vemos estructuras magnéticas muy pequeñas en forma de disco".dice el Dr. Bastian Pfau de MBI. "Las estructuras más pequeñas que observamos tenían un diámetro de solo 10 nanómetros". La densidad de información de las unidades de disco duro de hoy podría incrementarse significativamente, si tales estructuras pudieran usarse para codificar los datos. Además, enmediciones adicionales los investigadores se dieron cuenta de que los bits ocultos adecuadamente se pueden mover particularmente rápido por pulsos de corriente cortos, una propiedad importante para el uso real en un dispositivo de memoria. Se alcanzó una velocidad superior a 1 kilómetro por segundo en el laboratorio del MIT.
"Esto es posible como consecuencia de la física cuántica", explica el profesor Stefan Eisebitt de MBI. "La contribución de la órbita del electrón alrededor del núcleo al momento magnético es solo la mitad de grande que la contribución del giro del electrón alrededor de supropio eje ". Al combinar diferentes tipos de átomos con diferente dirección y fuerza de esta rotación en un material, se puede cancelar la rotación total los físicos hablan sobre el momento angular total del sistema, mientras se conserva un pequeño momento magnético.Como el momento angular conduce a un arrastre al mover las estructuras a través de los pulsos de corriente, este enfoque permite un movimiento de alta velocidad, por lo tanto, si la fuerza de la capa de invisibilidad se ajusta a la perfección, tanto el tamaño pequeño como la alta velocidad de las estructuras de bits magnéticos puedenlograrlo: una perspectiva interesante para nuevos conceptos de almacenamiento de datos magnéticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Forschungsverbund Berlin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :