В прошлом году команда под руководством адъюнкт-профессора MIT, Джеффри Бича (Geoffrey Beach) получила подтверждение существования скирмионов, но в экспериментах эти мельчайшие магнитные вихри располагались на поверхности металлической плёнки абсолютно случайным образом.

В своей новой работе Бич вместе с другими исследователями впервые продемонстрировал возможность создания этих квазичастиц в фиксированных местах, что является важной предпосылкой для использования скирмионов в системах хранения данных. Об этом сообщается в статье, вышедшей в журнале Nature Nanotechnology.

Обеспечить привязку вихревых возмущений намагниченности к определенному месту ученым удалось, вводя дефекты в материал магнитного слоя. Такая поверхность с дефектами может в дальнейшем служить регистрирующей средой для записи данных, закодированных в скирмионы.

Благодаря высокой устойчивости скирмионов к внешним воздействиям, для записи бита информации достаточно будет участка магнитной поверхности размеров всего в несколько атомов. Таким образом, переход от традиционных магнитных технологий хранения, практически достигших своего физического предела, к скирмионам открывает путь дальнейшего увеличения плотности записи в соответствии с законом Мура.

Новая система в принципе способна кодировать данные на очень высоких скоростях, что делает её реальной альтернативой не только магнитным дискам, но и быстродействующей оперативной памяти компьютеров. Однако для её коммерциализации предстоит ещё найти эффективный способ считывания информации. В экспериментах это осуществляется с помощью сложного и дорогостоящего оборудования для рентгеновской магнитной спектроскопии.

Одним из перспективных способов, рассматриваемых командой Бича, может быть использование дополнительного металлического слоя с нанесённой на него текстурой. По изменению его электрического сопротивления можно будет обнаруживать присутствие скирмионов в смежном слое. Авторы также исследуют и другие возможные стратегии решения проблемы считывания.