Текст уведомления здесь

Международная группа ученых обнаружила скирмионный эффект Холла

Международная группа исследователей из России, Японии, Германии и США изучила «скирмионный эффект Холла». Ученые установили, что скирмионы движутся под гораздо большим углом относительно приложенного тока, чем это предсказывали раньше.
Добавить в закладки
Комментарии

Скирмионы — это квазичастицы, которые образуются в некоторых материалах из спинов электронов (магнитных моментов частиц) под действием магнитного поля. Для образования скирмиона нужно несколько атомов вещества, но, если он устойчив, спины этих нескольких атомов описывают как единое целое.

Скирмионы могут стать основой будущих технологий хранения данных. Дело в том, что современные жесткие диски используют магнитные домены — единицы хранения информации, в которых все магнитные моменты (спины) выстроены в одном направлении. Самые маленькие домены, которые есть сейчас, имеют размер 40 нм, и сделать их меньше нельзя из-за того, что они не смогут надежно хранить информацию из-за спонтанного размагничивания и технической сложности изготовления. Скирмионы стабильнее, а их размер может быть и несколько нанометров, поэтому с их помощью можно хранить данные с большей плотностью. Что еще более важно, такая память будет сохранять информацию даже при выключении питания.

Кроме того, скирмионы можно использовать в беговой памяти, в которой запись информации происходит благодаря перемещению магнитных доменов вдоль нанопроводников.

Ранее ученые предполагали, что при движении по проводнику скирмионы могут вести себя аналогично электронам в эффекте Холла, то есть в результате действия тока двигаться не только в продольном, но и в поперечном к току направлении. Исследование международной группы ученых показало, что скирмионы движутся под четко определенным углом, который может превышать 30° по отношению к направлению, под которым прикладывается электрический ток. Впервые показано, что этот угол увеличивается с ростом скорости скирмионов, доходящей до 100 м/с.

По словам профессора Олега Третьякова из ДВФУ, одного из соавторов исследования, ученым удалось обнаружить неожиданное свойство скирмионов. «Ранее было предсказано, что этот „скирмионный угол Холла“ должен зависеть только от статических свойств скирмионов, таких как диаметр, а не динамически изменяться в зависимости от скорости скирмиона, — объясняет Третьяков. — В нашей работе мы нашли, что этот угол сильно зависит от скорости, — поведение, которое не может быть объяснено с помощью стандартно используемых моделей».

По словам ученых, они выяснили, что угол можно менять, то есть нашли способ управления свойствами скирмионов и показали, что изменения траектории скирмионов необходимо учитывать при проектировании будущих наноэлектронных устройств.

Исследование описано в журнале Nature Physics.

Объемы информации в мире постоянно растут, и постоянно идет поиск способов сделать запоминающие устройства еще более компактными и при этом объемными. О некоторых способах увеличить объем памяти «Чердак» писал — например, о новых ячейках памяти и новых материалах для запоминающих устройств.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы