Brze magnetske čestice kao nova vrsta pohrane

Znanstvenici MIT-a vjeruju da bi mogli iskoristiti nedavno otkriveni fenomen sićušnih poremećaja u magnetskoj orijentaciji pod nazivom skirmioni, koji su vrtlozi spinova, magnetskih momenata, koji se javljaju u materijalima s kiralnim magnetizmom.

Tim virtualnim česticama koje se pojavljuju na tankom metalnom filmu usendvičenom s filmom drugačijeg materijala može se manipulirati i upravljati korištenjem električnih polja, pa mogu dugotrajno pohranjivati podatke bez daljeg dodavanja energije.

Profesor inženjerstva i materijalnih znanosti MIT-a Geoffrey Beach koji je dokumentirao postojanje skirmiona 2016. godine, sada je u suradnji sa svojim timom eksperimentalno demonstrirao da može kreirati te čestice kada god želi na bilo kojim lokacijama, što je nov važan iskorak u njihovom korištenju za potrebe pohrane podataka.

U znanstvenom radu objavljenom u publikaciji Nature Nanotechnology, znanstvenici MIT-a i njihovi kolege iz Njemačke demonstriraju kako se sustav fokusira na graničnu zonu između atoma čiji su magnetski polovi usmjereni ka jednom smjeru i onih koji su usmjereni ka drugom.

"Ta granična područja mogu se kretati prema natrag i naprijed unutar magnetskog materijala", navodi Beach. 

Ključna stvar u kreiranju skirmiona na željenim lokacijama, leži u nedostacima (defektima) materijala. Uvođenjem specifične vrste defekta na magnetskom sloju, skirmioni se kače na određene lokacije površine. Te površine s namjernim oštećenjima mogu se potom koristiti kao upravljive površine zapisivanja za podatke enkodirane u skirmionima, pa su znanstvenici zaključili da nesavršenosti materijala, umjesto da predstavljaju problem, u ovom slučaju donose korist.

"Najvažnija karika koja je nedostajala za pretvaranje skirmiona u medij za praktičnu pohranu, bio je način za njihovo kreiranje kada i gdje ih trebate", navodi Beach. "Iz tog razloga ovo je veliko otkriće“.

Prije nego što se ovaj sustav nađe u pohrani naših gadgeta znanstvenici će morati pronaći učinkovit način za čitanje podataka nakon što su pohranjeni ovom metodom. To se zasad može postići samo korištenjem sofisticirane rendgenske magnetske spektroskopije, no to zahtijeva previše kompleksnu i preskupu opremu da bi se mogla naći u našim računalima. Iz tog razloga znanstvenici sada rade na pronalaženju drugih načina za povrat informacije, koji bi se mogao skalirati za praktične potrebe.