Испанские ученые из Автономного Университета Барселоны совместно с коллегами из других институтов получили новое магнитное состояние — магнитоионный вихрь, или “вортион”. Открытие позволяет достичь беспрецедентного контроля над магнитными свойствами в наномасштабе при комнатной температуре. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications (NatComms).
Современные технологии хранения информации требуют огромных энергозатрат, так как используют электрические токи для записи данных, что приводит к нагреву устройств. Управление магнитной памятью с помощью напряжения вместо токов может значительно снизить энергопотребление.
Магнитоионные материалы, которые меняют свои магнитные свойства при добавлении или удалении ионов под действием напряжения, являются перспективным решением. Однако до сих пор исследования в этой области были сосредоточены на сплошных пленках, а не на нанометрических структурах, необходимых для хранения данных высокой плотности.
Ученые предложили инновационное решение, объединив магнитоионику и магнитные вихри.
Новый объект — магнитоионный вихрь — создается путем извлечения ионов азота из наноточек под действием напряжения. Это позволяет изменять магнитные состояния с минимальными энергозатратами.
“Это пока неизученный объект в наномасштабе. Мы наблюдаем уникальные динамически развивающиеся конфигурации спинов, которые возникают только в таких структурах”, — объяснил директор исследования, профессор Джорди Сорт.
Вортионы позволяют получать различные магнитные состояния, включая вихри с разными свойствами или однородные магнитные ориентации, изначально из немагнитного материала. Это открытие может стать основой для разработки новых устройств хранения данных с высокой плотностью и низким энергопотреблением.
Ранее физики создали самый мощный электронный пучок в истории.