Ученые создали «магнитный спиновый лед» для хранения информации

Физики из америки предложили новую совокупность для хранения и записи информации на базе так именуемого «спинового льда» — структуры с упорядоченной совокупностью ядерных магнитных моментов. В отличии от прошлых совокупностей, новая разработка разрешает несложнее и правильнее записывать и хранить громадные количества информации.

Ученые создали «магнитный спиновый лед» для хранения информации

Распределение хороших (красных) и отрицательных (светло синий) зарядов
на поверхности спинового льда.
© Yong-Lei Wang and Zhili Xiao

Спиновый лед — структура, в которой магнитные моменты — поясницы — атомов ориентированы так же, как протоны в простом льду: два наблюдают наружу, а два — вовнутрь ячейки кристалла. В каждой магнитной ячейке кристалла неестественного льда наряду с этим находится четыре половинки спинов — магнитных заряда. По-различному ориентируя поясницы в ячейках, на кристаллы неестественного льда возможно записывать, а после этого считывать данные.

По словам авторов нового изучения, в будущем таковой метод записи понадобится для замечательных и квантовых вычислений и компактных компьютеров. Но существующие на сегодня совокупности не хватает правильны и нуждаются в доработках.

В статье в издании Science группа исследователей из америки продемонстрировала, как организовать ячейки с громадным числом степеней свободы, трудящиеся правильнее и надежнее аналогов. Для этого исследователи внесли предложение в мыслях разбить любой магнитный спин в структуре на два единичных магнитных заряда, а после этого соединить между собой по-второму — не так, как в хорошем кристалле неестественного спинового льда.

Наряду с этим окажется совокупность, в которой поясницы ориентированы не только по вертикали и горизонтали, но и по диагонали. На рисунке продемонстрировано, как будут наряду с этим расположены магнитные поясницы.

Так, любая новая ячейка купит дополнительную диагональную степень свободы, увеличивающую дешёвое количество состояний в два раза. В общем итоге, любая ячейка может пребывать в одном из восьми состояний, каковые ученые поделили на три группы — два, два и четыре состояния — по энергии.

Преодолеть энергетический барьер перехода в второе состояние при комнатной температуре удалось при наложении внешнего магнитного поля на совокупность. В работе ученые внесли предложение подход, что разрешает переворачивать отдельные поясницы в заданной ячейке, тем самым точечно изменяя состояние ячеек. Для этого применяли магнитно-силовой микроскоп, оснащенный двумерным векторным магнитом и экспериментальную совокупность из наноостровков (300х80х25 нм) пермаллоя, нанесенного на субстрат из его оксида и смеси кремния.

На рисунке продемонстрирован пример применения нового подхода к записи информации: на фоне подложки по большей части, самом низконергетическом состоянии написано слово ICE (англ. «лед») ячейками возбужденного состояния. Совокупность возобновляема, другими словами одну и ту же подложку возможно много раз «обнулять», а после этого перезаписывать.

Авторы изучения отмечают, что созданный ими подход универсален, и его возможно применять для более сложных структур с громадным числом состояний, имеющих, соответственно, громадную информационную емкость. Области применения новой разработке — кое-какие разделы квантовой электроники, и для хранение и кодирование информации. Помимо этого, совокупности из неестественного льда подходят для передачи и записи паттерна намагниченности на другие элементы либо детального изучения особенностей магнитных недостатков — таких как магнитные монополи либо волны Дирака.

Источник: chrdk.ru

СУХОЙ ЛЁД — СУПЕР ЭКСПЕРИМЕНТЫ, КОТОРЫЕ ВАС УДИВЯТ!


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: