Rasle hukommelse, ny computerhukommelse takket være nanoteknologi

Hollandske forskere fra Eindhoven University of Technology har med succes lavet en 'magnetisk domæne-væg-skralde'-hukommelse, en computerhukommelse, der er bygget op af bevægelige stykker af magnetiserede områder. Denne hukommelse giver potentielt mange fordele sammenlignet med standard harddiske, såsom højere hastighed, lavere elforbrug og meget længere levetid. Ved hjælp af koncentrerede ionbundter har forskerne påvirket de magnetiske ledninger, bitsene bevæger sig igennem, og de har med succes kontrolleret bits på nanometerskalaen og efterfølgende konstrueret en ny hukommelse. Forskningsresultaterne blev offentliggjort online af Natur nanoteknologi den 15. juli.

Bits i en nanotråd kan konceptualiseres som områder, der kan have to mulige magnetiske retninger, a 0 eller 1. Normalt sættes alle bits samtidigt til enten 0 eller 1 under konstruktionen, da de vender om som kompasnåle. Forskerne har nu påvist, at bits kan overføres sammenhængende, uden at den information, de indeholder, går tabt. Denne metode til magnetisk datatransport er radikalt forskellig fra den i nuværende computere, hvor roterende magnetiske diske flyttes mekanisk for at adressere data.

Savtand

Ved smart at variere, hvordan ionerne affyres over en nanotråd, en gentagelse, savtandsformet energilandskab skabes. Denne asymmetriske savtand er afgørende:den tvinger en domænevæg, grænsen mellem bits, at bevæge sig i en enkelt retning under et variabelt magnetfelt. På grund af det variable magnetfelt vender kraften på domænevæggen konstant, og denne skubbes skiftevis hen over hældningen og derefter skubbes tilbage mod den skarpe kant (se figur). Efter en cyklus af magnetfeltet skubbes to domænevægge op med nøjagtig én position. Denne nettooverførsel af en bit ville være umulig uden savtandspotentiale.

Forskerne brugte en cirkulær magnetisk ledning. Ved at bruge denne cirkel kan domænevæggene altid rotere, og bitsene fastholdes. Denne envejstrafik af domænerne er en bevægelse, der kan sammenlignes med en rangle eller 'skralde'.

Unikke muligheder

Opdagelsen giver unikke muligheder for udvikling af alternative hukommelseskoncepter. Efter proof-of-princip-eksperimenterne vil forskerne fokusere på en næste generation af skralde. Dette vil være baseret på radikale nye effekter såsom brugen af ​​spinstrømme genereret i de tilstødende ikke-magnetiske lag eller brugen af ​​elektriske felter til at påvirke domænet eller bevægelsen.