Мы повсеместно транслируем видео, загружаем аудиокниги на мобильные устройства и храним огромное количество фотографий на наших устройствах. Короче говоря, необходимая нам емкость хранилища быстро растет. Исследователи работают над разработкой новых вариантов хранения данных. Одной из возможностей является запоминающее устройство с беговой дорожкой, где данные хранятся в нанопроволоках в виде противоположно намагниченных областей, так называемых доменов. Результаты этого исследования недавно были опубликованы в научном журнале Nature Materials.
Исследовательская группа из Майнцского университета имени Иоганна Гутенберга (JGU) в Германии вместе с коллегами из Технологического университета Эйндховена в Нидерландах, а также Института науки и технологий Тэгу Кёнбук и Университета Соган в Южной Корее открытие, которое может значительно улучшить эти запоминающие устройства для беговых дорожек. Вместо использования отдельных доменов в будущем информацию можно будет хранить в трехмерных спиновых структурах, что сделает память более быстрой и надежной, а также обеспечит больший объем данных.
«Мы смогли продемонстрировать до сих пор не обнаруженное взаимодействие», - объяснил доктор Кюджун Ли из Университета Майнца. «Это происходит между двумя тонкими магнитными слоями, разделенными немагнитным слоем». Обычно спины выстраиваются либо параллельно, либо антипараллельно друг другу. Этого также можно было бы ожидать для таких двух отдельных магнитных слоев. Однако в этой работе ситуация иная, поскольку исследователи смогли показать, что в определенных системах спины в двух слоях закручиваются друг против друга. Точнее, они соединяются, чтобы быть выровненными перпендикулярно друг другу под углом 90 градусов. Это новое взаимодействие между слоями было теоретически объяснено с помощью теоретических расчетов, выполненных партнерами по проекту в Институте Петера Грюнберга (PGI) и Институте перспективного моделирования (IAS) в Forschungszentrum Jülich.
Исследователи из Майнца изучили ряд различных комбинаций материалов, выращенных в несколько слоев. Они смогли показать, что это ранее неизвестное взаимодействие существует в различных системах и может быть спроектировано с помощью структуры слоев. Теоретические расчеты позволили им понять основные механизмы этого нового эффекта.
С их результатами исследователи обнаруживают недостающий компонент во взаимодействии между такими слоями. «Эти результаты очень интересны научному сообществу, поскольку они показывают, что недостающий антисимметричный элемент межслойного взаимодействия существует», - прокомментировал доктор Донг-Су Хан из JGU. Это открывает возможность разработки различных новых трехмерных спиновых структур, которые в долгосрочной перспективе могут привести к новым магнитным запоминающим устройствам.
Профессор Матиас Кляуи, старший автор публикации, добавил: «Я очень рад, что эта совместная работа в международной команде открыла новый путь к трехмерным структурам, которые могут стать ключевым фактором для новых 3D-устройств.. Благодаря финансовой поддержке Немецкого исследовательского фонда и Немецкой службы академических обменов, DAAD, мы смогли обменяться студентами, сотрудниками и профессорами с нашими зарубежными партнерами, чтобы реализовать эту захватывающую работу».