Jonbestrålning skapar en asymmetrisk potential eller "spärr" för huvudväggarna (visualiserat som ljusgula sfärer). Bitsen med en magnetisk beläggning förskjuts en position till vänster genom att sekventiellt placera ett fält uppåt och nedåt.
Holländska forskare från Eindhovens tekniska universitet har framgångsrikt skapat ett "magnetisk domän-väggsspärrminne", ett datorminne som är byggt upp från rörliga bitar av magnetiserade områden. Detta minne erbjuder potentiellt många fördelar jämfört med vanliga hårddiskar, som en högre hastighet, lägre elförbrukning och mycket längre livslängd. Med hjälp av koncentrerade jonbuntar har forskarna påverkat de magnetiska ledningar som bitarna rör sig genom, och de har framgångsrikt kontrollerat bitar i nanometerskala och därefter konstruerat ett nytt minne. Forskningsresultaten publicerades online av Naturens nanoteknik den 15 juli.
Bitarna i en nanotråd kan konceptualiseras som områden som kan ha två möjliga magnetiska riktningar, a 0 eller en 1. Vanligtvis ställs alla bitarna samtidigt till antingen 0 eller 1 under konstruktionen eftersom de vänder som kompassnålar. Forskarna har nu visat att bitar kan överföras konsekvent utan att informationen de innehåller går förlorad. Denna metod för magnetisk datatransport skiljer sig radikalt från den i nuvarande datorer, där roterande magnetskivor mekaniskt flyttas för att adressera data.
Såg tand
Genom att på ett smart sätt variera hur jonerna avfyras över en nanotråd, en upprepning, sågtandsformat energilandskap skapas. Denna asymmetriska sågtand är avgörande:den tvingar fram en domänvägg, gränsen mellan bitar, att röra sig i en enda riktning under ett variabelt magnetfält. På grund av det variabla magnetfältet vänder kraften på domänväggen kontinuerligt och denna skjuts växelvis över lutningen och trycks sedan tillbaka mot den vassa kanten (se figur). Efter en cykel av magnetfältet trycks två domänväggar upp med exakt en position. Denna nettoöverföring av lite skulle vara omöjlig utan sågtandspotential.
Forskarna använde en cirkulär magnetisk tråd. Genom att använda denna cirkel kan domänväggarna alltid rotera och bitarna hålls kvar. Denna enkelriktade trafik av domänerna är en rörelse som är jämförbar med den för en skallra eller "spärr".
Unika möjligheter
Upptäckten erbjuder unika möjligheter för utveckling av alternativa minneskoncept. Efter princip-proof-experimenten kommer forskarna att fokusera på en nästa generations spärr. Detta kommer att baseras på radikalt nya effekter som användningen av spinnströmmar som genereras i de närliggande icke-magnetiska skikten eller användningen av elektriska fält för att påverka domänen eller rörelsen.
