Forskere gør et gennembrud i retning af den næste generation af hukommelsesenheder

A*STAR- og NTU-forskere har skabt et tyndt filmmateriale, der giver dem mulighed for at kontrollere størrelsen og tætheden af ​​magnetiske skyrmioner. Ud over, de har også opnået elektrisk detektion af disse skyrmioner. Fremstillingsprocessen for disse film er kompatibel med nuværende industrielle metoder. Denne opdagelse er et gennembrud og er et vigtigt skridt hen imod skabelsen af ​​en skyrmion-baseret hukommelsesenhed, som er en af ​​de lovende kandidater til den næste generation af hukommelsesteknologier.

Opdagelsen er for nylig blevet offentliggjort i Naturmaterialer .

Skyrmioner er små partikellignende magnetiske strukturer, der er omkring 400 gange mindre end et rødt blodlegeme. De kan laves i magnetiske materialer, og deres stabilitet ved små størrelser gør dem til ideelle kandidater til hukommelsesenheder. Siden opdagelsen af ​​stuetemperatur skyrmioner i 2015, der har været et globalt kapløb om at skabe en skyrmion-hukommelsesenhed, fordi en sådan enhed potentielt kunne indeholde mere information, mens du bruger mindre strøm.

Behovet for mere hukommelse

Stadig større mængder data skabes dagligt i vores hastigt digitaliserede verden. I øvrigt, banebrydende teknologier såsom Internet of Things (IOT), Edge computing, og kunstig intelligens (AI) kræver øjeblikkelig behandling af disse data for effektiv ydeevne. Dette kræver udvikling af hukommelsesenheder med stadig højere kapacitet.

Kapaciteten af ​​nuværende hukommelse og computerenheder er blevet fordoblet hvert andet år. Denne stigning i hukommelsestæthed er blevet opnået ved at formindske størrelsen af ​​Skematisk afbildning af en række magnetiske skyrmioner individuelle hukommelsesbits. Tænk på hver hukommelsesenhed som et Go board, og hver hukommelsesbit som en spillebrik. Antallet af spillebrikker, der kan placeres på hvert bræt, er begrænset af deres størrelse. For at øge antallet af stykker, der kan passes ind i samme bræt, størrelsen af ​​stykkerne skal være mindre. Ved at formindske en brik til halvdelen af ​​dens størrelse, fire gange så mange spillebrikker kan passe på brættet.

Imidlertid, den nuværende teknologi er ved at nå sine grænser for at miniaturisere hukommelsesbits. At nedskalere det yderligere ved hjælp af de nuværende metoder vil få hukommelsesenhederne til at være mere tilbøjelige til temperaturudsving - hvilket påvirker, hvor godt en enhed opbevarer data. "Denne opdagelse er et afgørende skridt mod udviklingen af ​​en skyrmion-baseret hukommelsesenhed. Det kan placere Singapore i spidsen for næste generations hukommelsesteknologi og lagringsløsninger, " sagde Dr Anjan Soumyanarayanan, hovedforfatter af papiret og en af ​​A*STAR-forskerne bag opdagelsen.