“Skyrmions”可以提供一种绕过摩尔定律限制的方法

来自麻省理工学院的研究人员表明，一种新发现的磁性行为是存储数据的一种方式，可以克服可能克服可能发出信号的基本限制的一种方法，否则描述了“摩尔定律”的结束，这描述了计算和数据的持续改进储存近几十年。

通过改变表面上的磁化颗粒的方向，而不是在表面上改变磁性颗粒的方向，而不是读取和写入数据，而作为今天的磁盘，新系统将利用磁导向的微小扰动，这被称为“臭氧”。可以使用电场操纵和控制在夹在夹在不同金属薄膜上的薄金属膜上的这些虚拟颗粒，并且可以使用电场来存储数据，而不需要进一步的能量输入。

2016年，由MIT副教授的材料科学和工程杰弗里海滩领导的团队记录了臭氧的存在，但表面上的粒子的位置完全随机随机。现在，海滩与其他人合作，首次展示了他们可以在特定位置创建这些粒子，这是在数据存储系统中使用它们的下一个关键要求。读取数据的有效系统也需要创建可商业化系统。

新发现本周在自然纳米技术杂志上报道，在海滩，MIT Postdoc Felix Buettner和研究生Ivan Lemesh以及其他10位MIT和德国的其他人。

系统专注于磁极指向一个方向上的原子之间的边界区域和指向另一种方式的杆子。海滩表示，该边界区域可以在磁性材料内来回移动。在四年前发现的他和他的团队是可以通过将第二张非磁性重金属放置非常接近磁性层来控制这些边界区域。然后，非磁性层可以影响磁性磁场，其中非磁性层中的电场推动磁性层中的磁畴。海滩增加了这些层内的磁导向剧烈旋转。

它可以在特定地点创建臭鼬的关键，结果介绍了材料缺陷。通过在磁性层中引入特定类型的缺陷，该团队发现，斯基序将被固定到表面上的特定位置。然后，具有有意缺陷的这些表面可以用作可控写入表面，用于编码在臭鼬中​​。该团队意识到，而不是出现问题，材料中的缺陷实际上是有益的。

“最大的缺失碎片之一”需要使Skyrmions成为一个实用的数据存储媒体，是一种可靠的方式来创建它们的时间以及他们所需要的地方。“所以这是一个重要的突破，”他解释说，这是纸张的主要作者的Buettner和Lemesh的工作。“他们所发现的是一种非常快速有效的写作”这些形成。

由于斯基云基本上很少的磁力造成磁性，因此对外部扰动非常稳定，与传统磁存储装置中的近磁极不同，可以仅使用磁性表面的微小区域存储数据 - 也许只是几个原子。这意味着可以将更多的数据写入给定尺寸的表面上。这是一个重要的品质，海滩解释说，因为传统的磁系统现在正在达到其材料的基本物理学所设定的限制，可能会停止稳定地改善作为摩尔定律的基础的储存能力。他说，一旦完善，新系统就可以提供一种方法来继续对更密集的数据存储进展。

该系统还可能以非常高的速度编码数据，不仅可以作为诸如硬盘等磁介质的替代而有效，但即使对于用于计算的随机存取存储器（RAM）中使用的更快的存储系统也是如此。

但缺少的是一旦存储了一旦存储了读出数据的有效方法。这可以使用复杂的X射线磁光谱检查来完成，但这需要设备过于复杂，并且成为实用计算机存储器系统的一部分。研究人员计划更好地探讨获取信息的更好方法，这可能是在规模制造的实际制造。

Buettner解释说，X射线光谱仪是“就像没有透镜的显微镜一样，所以通过使用透镜来弯曲光束，从收集的数据中数学地重建图像。他认为，X射线的镜片存在，但它们非常复杂，并且成本为40,000美元至50,000美元。

但是，使用添加到另一层的附加金属层，可以进行读取数据的替代方式。通过在该添加层上创建特定纹理，可以根据存在于相邻层中是否存在速度，检测层的电阻的差异。“毫无疑问，它会起作用，”布莱特纳说，这只是一个弄清楚所需的工程发展的问题。该团队正在追求这一和其他可能的策略来解决读数问题。

该团队还包括Max出生院研究所和柏林的光学和原子物理研究所的研究人员;乌尔大学医学与计量学院的激光技术研究所，德国;汉堡的杜钢elektroniken-syncrotron（斯瓦西）。这项工作得到了美国能源部和德国科学基金会的支持。

出版物：FelixBüttner等，“免现场确定磁性跨越磁性跨扭矩的磁性障碍，”自然纳米技术（2017）Doi：10.1038 / Nnano.2017.178