10,6 тыс подписчиков
Исследователи настроили ультратонкие пленки на запоминание информации
Ученые из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) вместе с российскими и зарубежными коллегами смогли точно настроить свойства многослойных ультратонких пленок из рутения, кобальта и вольфрама (Ru/Co/W/Ru) с толщиной слоя в один атом. В перспективе это может быть использовано для проектирования и изготовления быстрой и энергоэффективной магнитной памяти на основе спин-орбитронных эффектов, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ в понедельник.
Спин-орбитроника - новая область науки и техники, она ориентирована на прорывные решения в сфере электроники. В ее рамках создаются магнитные запоминающие устройства, которые могут найти применение в различных областях - от центров обработки данных до автономных автомобилей и прогнозов погоды, от аппаратных систем искусственного интеллекта до квантового компьютера. Такие элементы памяти могут быть энергонезависимыми, то есть отключения электроэнергии не будут приводить к потере данных, а также могут вмещать значительно больше информации, чем привычные накопители.
В основу спин-орбитронной магнитной памяти в качестве единиц записи данных могут лечь скирмионы: зарождающиеся в тонкопленочных материалах мельчайшие магнитные вихревые структуры.
"Скирмионы, которые можно условно описать как магнитные "пузырьки" - достаточно устойчивые и долгоживущие квазичастицы. Мы можем ими управлять при помощи электрических и магнитных полей: двигать определенным образом в тонкой магнитной пленке, изменять направление намагниченности (поляризацию), то есть быстро перезаписывать и надежно сохранять информацию на магнитном носителе", - приводит пресс-служба слова кандидата физико-математических наук, научного сотрудника лаборатории спин-орбитроники Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ Алексея Самардака.
С помощью скирмионов возможно создание так называемой беговой памяти - механизм при этом похож на запись и считывание информации на магнитную ленту, только в тысячи раз меньше. Такая память энергонезависима, то есть сохранение информации не требует подачи энергии. В отличие от магнитных лент, она не содержит движущихся частей, а, значит, более устойчивая и надежная. Малые размеры "магнитных пузырьков" позволяют добиваться очень высокой плотности записи информации и высокой скорости ее считывания и записи.
Работу проводила научная группа, в которую входят специалисты ДВФУ, Дальневосточного отделения Российской академии наук, Сколковского института науки и технологий, Университета Нового Южного Уэльса в Австралии и Пекинской национальной лаборатории физики конденсированных сред Института физики Академии наук Китая.
Исследования магнитных материалов и тонкопленочных технологий ведутся в Лаборатории мирового уровня на базе ДВФУ по ферромагнитной спин-орбитронике, открытой в 2021 году в рамках реализации федерального проекта "Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок" национального проекта "Наука и университеты". Ведущие российские и зарубежные специалисты разрабатывают научные и технологические основы нового поколения умной электроники для высокопроизводительных энергоэффективных вычислений и телекоммуникаций.
Фото: © Юрий Смитюк/ТАСС
2 минуты
19 июля 2023