Med hjälp av mikromagnetisk simulering, forskare har hittat de magnetiska parametrarna och driftlägena för experimentellt genomförande av en snabb racerminnesmodul som körs på spinnström, bär information via skyrmionium, som kan lagra mer data och läsa den snabbare. Resultaten publiceras i Vetenskapliga rapporter .

Forskare från Laboratory for Thin Film Technologies vid Naturhögskolan vid Far Eastern Federal University (FEFU), och South Ural State University (SUSU) har undersökt stabiliteten hos skyrmionium i ett magnetiskt material och föreslagit att använda det för att bygga en ny typ av racerbaneminne (domänväggsminne). Sådana minnesenheter har föreslagits baserat på den magnetiska konfigurationen av en skyrmion - en topologiskt stabil, virvelliknande snurrkonfiguration. Skyrmionium har visat sig vara mer lovande för informationslagring.

Racerbaneminne erbjuder potentiellt mer datalagringsutrymme än moderna USB -minnen och hårddiskar. Också, data läs- /skrivhastighet och lagringstid kommer att öka avsevärt i sådana enheter.

"Vi genomförde en omfattande studie av kärnbildningen, rörelse- och förintelseprocesser av skyrmionium under påverkan av spinnström. Detta gör att vi kan organisera inspelningsprocesserna, lagra och läsa information i magnetminne. Genom att variera systemets magnetiska parametrar och strömtätheten, det är möjligt att få olika dataläsning/skrivhastigheter och bitdensitet. Också, topologiska egenskaper hos skyrmionium tillåter oss att avsevärt öka datainspelningstätheten. Vi undersökte hur spinnströmmen påverkar skyrmioniumstabiliteten för att bestämma de tekniska förhållandena och driftsätten för vårt minne. Viktigt, i skyrmionium, det blev möjligt att övervinna skyrmion-inneboende begränsningar, särskilt Magnus -effekten, vilket leder till förlust av data i skyrmions. "sa medförfattare Alexander Kolesnikov, forskare vid Laboratory for Thin Film Technologies, FEFU.

Forskaren diskuterade skyrmioniumkärnbildning baserat på principen om nanofabrikation, vilket undviker den mödosamma processen att installera ytterligare nanokontakter i magnetmodulen. Således, den unika produktionstekniken för racerbaneminne, föreslagits av forskare från FEFU och SUSU, är enklare och billigare än andra forskares teknik.

För att tillverka racerbanans minnesmoduler, forskarna föreslår ett smörgås -koncept. En tungmetall (platina, rutenium, tantal, etc.) är täckt med ett tunt ferromagnetiskt lager som är ungefär en nanometer tjockt, som i sin tur är täckt med ett annat lager av tungmetall för att undvika oxidation av ferromagneten.

Skyrmioniumbaserat minne kräver inte externa energikällor. Tävlingsbanans minneskiva lagrar data under en lång tid, även om datorn inte är ansluten till strömförsörjningen. Också, antalet skrivcykler är inte begränsat. Det skiljer den magnetiska racerbaneminnet från SSD -teknik, som är energirelaterad och har ett begränsat antal omskrivningscykler.

Bananminne (domänväggsminne) är en typ av icke-flyktigt minne som arbetar med principen om magnetiska domäner, som är stabila magnetiska tillstånd i nanospåren som drivs av en spinnström. Magnetiseringen i domänen kan växla mellan två positioner, till exempel, upp och ner. Detta gör det möjligt att skriva binär kod genom att alternera sekvenser med noll och en.