Исследование способов манипулирования структурой стенок магнитных доменов, выполненное членами группы спинтроники Физико-астрономической школы Ноттингемского университета в кооперации с Университетом Йорка (Великобритания), открывает путь для создания нового класса эффективных и устройств логической обработки и энергонезависимого хранения информации.

Результаты проделанной британскими учёными работы были опубликованы в открытом журнале Scientific Reports. Кроме того, Ноттингемский университет оформил патентную заявку на магнитное запоминающее устройство, основанное на новой технологии доменных стенок.

Главное преимущество использования магнитных технологий в информатике заключается в том, что магнитное состояние сохраняет стабильность при прекращении подачи питания. Устройства магнитной памяти MRAM уже применяются в некоторых нишевых рынках, однако на сегодняшний день отсутствуют коммерческие предложения для магнитной обработки информации.

По мнению авторов статьи, нужное решение могут предложить стенки магнитных доменов, которые формируются в магнитном проводе и разделяют области с разными полярностями магнитного момента. При определенных условиях они состоят из областей, в которых магнитное поле вращается вокруг центральной вихревой жилы. Направление вращения — хиральность — можно использовать для хранения и обработки данных.

Ранее было показано, что хиральность можно изменять, действуя магнитным полем на нанопровода сложной конфигурации. Этот метод, к сожалению, требует больших затрат энергии и не позволяет селективно воздействовать на индивидуальные стенки доменов.

Суть сделанного в Ноттингемшире открытия состоит в том, что контролировать хиральность доменных стенок можно с помощью электрического поля. Переключение хиральности стало сюрпризом для авторов, которые в своём эксперименте пытались всего лишь передвигать доменные стенки. Они индуцировали электрическим полем механические напряжения в пьезоэлектрическом материале, которые, как оказалось, приводят к обратимому и прогнозируемому изменению хиральности.

В дальнейшем ученым предстоит найти ответы на ряд практических вопросов, и в первую очередь — как на изменение хиральности влияют свойства материала и геометрические параметры магнитного провода.