Un progetto di ricerca congiunto della Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) e del Massachusetts Institute of Technology (MIT) che in precedenza aveva dimostrato l'uso di nuove strutture di spin per i futuri dispositivi di memorizzazione magnetica ha raggiunto un'altra pietra miliare. Il team internazionale sta lavorando su strutture che potrebbero fungere da registri a scorrimento magnetico, i cosiddetti dispositivi di memoria da pista. Questo tipo di storage promette tempi di accesso ridotti, alta densità di informazioni, e basso consumo energetico. I nuovi approfondimenti pubblicati su Elettronica della natura far luce sugli effetti della temperatura sulla dinamica degli skyrmioni. Secondo i risultati dei ricercatori, gli skyrmion si muovono in modo più efficiente a temperature più elevate, e le loro traiettorie dipendono solo dalla velocità degli skyrmioni. Ciò semplifica notevolmente la progettazione del dispositivo.

Skyrmions potrebbe servire come bit di dati per i dispositivi di memoria della pista in futuro

I team della JGU e del MIT hanno osservato un movimento riproducibile miliardi di volte degli skyrmioni, una nuova struttura di spin topologicamente stabilizzata che è un candidato promettente per essere utilizzato come bit di dati nel dispositivo da pista. Gli ultimi esperimenti sono stati condotti in film sottili di materiale magnetico che stabilizzano gli skyrmioni a temperatura ambiente e sopra, che è una caratteristica necessaria per qualsiasi applicazione. Come si è scoperto, attualmente ci sono limiti alla velocità di uno skyrmion causati dalle sue deformazioni che dovranno essere superate, possibilmente in materiali antiferromagnetici.

"Questo è un grande momento, poiché abbiamo lavorato a lungo per portare a termine questo studio. Ora che sappiamo che gli skyrmioni possono essere spostati di un miliardo di volte e alle alte temperature tipiche dell'interno di un computer, possiamo concentrarci sull'affrontare il regime ad alta velocità e portare il dispositivo dal suo stato sperimentale a essere superiore alla tecnologia di archiviazione esistente, " ha detto il dottor Kai Litzius, autore principale dell'articolo. Litzius condusse questo lavoro all'Università Johannes Gutenberg di Magonza, combinato con un soggiorno di ricerca al MIT. Dopo aver terminato il suo dottorato di ricerca, si è trasferito negli Stati Uniti per lavorare al MIT come associato post-dottorato.

Professor Mathias Kläui, autore corrispondente dell'articolo, dice, "Sono molto felice di vedere il prossimo passo compiuto per l'utilizzo di skyrmioni come bit magnetici in nuovi dispositivi. La collaborazione internazionale con le principali università partner è fondamentale per consentire tale lavoro e tali collaborazioni, e gli scambi di persone sono una pietra angolare dei nostri programmi di formazione universitaria".