Магнітні нанояйці - майбутня «їжа» для комп'ютерної пам'яті

Американські вчені пропонують використовувати наномагніти яйцеобразної форми для виготовлення пристроїв пам'яті з малим споживанням енергії.


Дослідники з Національного Інституту стандартів і технологій (the National Institute of Standards and Technology - NIST) розфарбували «магнітні яйця» напередодні свята Великодня. Правда, побачити їх неозброєним оком неможливо, оскільки це - наномагніти, призначені для розробки майбутньої комп'ютерної пам'яті. За повідомленням журналу Physical Review, для роботи вчені використовували електронно-променеву літографію і виготовили тисячі магнітів з нікелю і заліза правильної еліпсоїдальної форми діаметром близько 200 нанометрів. Крім цього, вони зробили магніти трьох різних видів неправильної форми, що нагадує форму пташиних яєць.

Вивчення наномагнітів за допомогою лазера і зміна спину електрона показало, що навіть невелике спотворення форми магніту призводить до значних змін його магнітних властивостей. Зміна орієнтації спинів поширюється по магніту подібно до хвиль з різними частотами. Чим більше спотворена форма магніту (тобто схожа на яйце), тим більш складними виявляються зразки хвиль і пов'язані з ними частоти. Ці зміни особливо помітні на краях магніту.

Щоб наочно показати магнітні ефекти, вчені «розфарбували» «магнітні яйця». Для цього вони використовували спеціальні комп'ютерні моделі NIST (The Object Oriented MicroMagnetic Framework - OOMMF) для різних магнітів. Різні кольори таких магнітів відповідають різним частотам магнітних сигналів.

Спотворення правильної форми магніту або «ефект яйця» пояснює непередбачувану, мінливу поведінку великої кількості наномагнітів, які могли бути неякісно виготовлені за допомогою літографії. На думку авторів дослідження, такі спотворення можуть впливати на роботу магнітних приладів. Результати роботи, в першу чергу, знайдуть застосування при розробці пристроїв пам'яті RAM, заснованих на взаємодії спинів електронів і намагнічених поверхонь.

Використання наномагнітів яйцеобразної форми порушує симетрію частот еліптичних структур, що дозволяє налаштовувати і контролювати процеси перемагання. Як вважає фізик Том Сільва, один з авторів роботи, спеціально підібрана форма яйця в елементах пам'яті спінRAM зможе забезпечити високошвидкісний і більш надійний доступ до даних при зменшенні потужності процесора, необхідної для постійного зберігання даних у пристроях пам'яті.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND