Исследователи открыли новую возможность для создания магнитной памяти в спинтронных устройствах, которые работают быстрее и потребляют меньше энергии, чем традиционные электронные устройства. Группа ученых под руководством Серхио Валенсии из Центра материалов и энергии Гельмгольца и Хавьера Вильегаса из Университета Париж-Сакле разработала методику “записи” магнитных узоров на микрометровые “островки” из сверхпроводника с ферромагнитным покрытием.
Сверхпроводник, используемый в исследовании, – это оксид иттрия-бария-меди (YBCO), который становится сверхпроводящим при температуре ниже -181 °C. Несмотря на то, что сверхпроводимость и ферромагнетизм обычно несовместимы, ученые смогли создать условия, при которых эти два явления могут сосуществовать. Они обнаружили, что при охлаждении YBCO ниже критической температуры и последующем воздействии внешнего магнитного поля можно “выписывать” временные магнитные узоры через сверхпроводник и “записывать” их в ферромагнитный материал.
Эти магнитные узоры, несмотря на температурные изменения, оказались устойчивыми благодаря наличию крошечных кристаллов оксида меди (I), которые стабилизируют часть магнитного поля в ферромагните. Используя магнитные поля, исследователи создали вихреобразные узоры в ферромагнетиках каждого островка. Эти вихри были в форме квадрата или круга, и, как показали исследования с использованием мощных рентгеновских лучей синхротрона, круглые вихри демонстрировали большую стабильность при нагревании до температур, близких к комнатной.
Результаты, опубликованные в журнале ACS Applied Materials & Interfaces , могут стать основой для разработки новых типов спинтронных устройств. В будущем исследователи надеются уменьшить размер островков до менее чем микрометра и улучшить сохранение “записей”, что позволит считывать магнитную память без использования синхротрона, что значительно упростит и удешевит процесс.