Skyrmions kunne levere næste generations datalagring

Forskere ved universiteterne i Birmingham, Bristol og Colorado, Boulder er kommet et skridt tættere på at udvikle den næste generation af datalagrings- og behandlingsenheder, ved hjælp af en ny videnskab kaldet skyrmionics.

Skyrmionics fokuserer på at udnytte egenskaberne ved strukturer i nanometerstørrelse i magnetiske film kaldet skyrmions. Disse snurrer på overfladen af ​​magneten som små virvler, og forskere mener, at de kunne bruges til at lagre meget tættere datamængder, end det i øjeblikket er muligt ved hjælp af eksisterende magnetiske datalagringsteknikker, som moderne computere i øjeblikket er afhængige af.

Formen på disse skyrmion -strukturer betyder, at data, der er kodet i dem, også kan overføres ved hjælp af meget mindre strøm, end der i øjeblikket kan opnås.

Men at arrangere disse nye strukturer på en måde, der gør dem i stand til at lagre og overføre data, har vist sig at være en udfordring.

I en ny undersøgelse, udgivet i Naturfysik , forskergruppen mellem britiske teoretikere og eksperimenter i USA har vist en måde at kombinere flere skyrmions sammen i strukturer, de kalder 'skyrmionposer', hvilket muliggør en langt større pakning af information i skyrmion -systemer.

"Udfordringen med at forbedre vores datalagring bliver stadig mere presserende, "forklarer Mark Dennis, Professor i teoretisk fysik ved University of Birmingham og hovedforfatter af undersøgelsen. "Vi får brug for nye teknologiske tilgange til at øge mængden af ​​data, vi vil gemme på vores computere, telefoner og andre enheder, og skyrmion tasker kan være en vej til dette. I stedet for at bruge tog fra enkelte skyrmions til at kode binære bits, hver skyrmion taske kan indeholde et vilkårligt antal skyrmions, massivt at øge potentialet for datalagring. "

Teamet har modelleret deres teknik i magnetiske enheder ved hjælp af computersimuleringer, og testede det med succes i forsøg med flydende krystaller.

"Det er særligt spændende at se denne teknologi arbejde i flydende krystal, da den åbner nye muligheder for fremskridt inden for områder som f.eks. Skærme, sensorer eller endda solceller, "tilføjer medlederforfatter, Dr. David Foster, ved University of Bristol.

Skyrmions blev oprindeligt foreslået som en teoretisk model af grundlæggende partikler af professor Tony Skyrme fra University of Birmingham i 1960'erne. Denne forskning, finansieret af Leverhulme Trust og det amerikanske energiministerium, demonstrerer, hvordan rent teoretiske ideer i fysik kan føre til innovative nye teknologier.