Vægge falder hurtigere for solid state-hukommelse

Efter at have kørt en række komplekse computersimuleringer, forskere har fundet ud af, at fejl i strukturen af ​​magnetiske nanoskala -ledninger spiller en vigtig rolle ved bestemmelse af driftshastigheden for nye enheder, der bruger sådanne nanotråde til at lagre og behandle information. Fundet, lavet af forskere fra National Institute of Standards and Technology, University of Maryland, og universitetet i Paris XI, vil bidrage til at uddybe den fysiske forståelse og guide fortolkningen af ​​fremtidige eksperimenter med disse næste generations enheder.

Magnetiske nanotråde gemmer information i diskrete bånd af magnetiske spins. Man kan forestille sig nanotråden som et sugerør, der suger op og holder væsken i en omhyggeligt lagdelt chokolade og vanilje milkshake, med chokoladesegmenterne repræsenterende 1'er og vanilje 0'erne. Grænserne mellem disse lag kaldes domænevægge. Forskere manipulerer de oplysninger, der er gemt på nanotråden ved hjælp af en elektrisk strøm til at skubbe domænevæggene, og de oplysninger, de vedlægger, gennem ledningen og forbi ubevægelige læse- og skrivehoveder.

Fortolkninger af eksperimenter, der søger at måle, hvordan domænevægge bevæger sig, har stort set ignoreret virkningerne af "uorden" - normalt resultatet af defekter eller urenheder i strukturen af ​​nanotråde. For at se, hvordan uorden påvirker bevægelsen af ​​disse mikroskopiske magnetiske domæner, NIST -forskere og deres kolleger introducerede uorden i deres computersimuleringer.

Deres simuleringer viste den lidelse, som forårsager friktion i nanotråde, kan øge den hastighed, hvormed en strøm kan flytte domæne vægge.

Ifølge NIST -fysikeren Mark Stiles, friktion kan få domænevæggene til at bevæge sig hurtigere, fordi de skal tabe energi for at bevæge sig ned ad ledningen.

For eksempel, når et gyroskop drejer, den modstår tyngdekraften. Hvis der indføres en lille friktion i gyroskopets leje, gyroskopet vil falde hurtigere om. Tilsvarende i fravær af dæmpning, en domænevæg flytter sig kun fra den ene side af nanotråden til den anden. Uorden i nanotråden gør det muligt for domænevæggene at miste energi, hvilket giver dem frihed til at "falde" ned i trådens længde, når de bevæger sig frem og tilbage.

"Vi kan sige, at domænevæggen bevæger sig, som om den var i et system, der har betydeligt større effektiv dæmpning end den faktiske dæmpning, "siger NIST -fysiker og hovedforsker Hongki Min." Denne stigning i den effektive dæmpning er betydelig nok til, at den kan påvirke fortolkningen af ​​de fleste fremtidige domænevægsforsøg. "