Vědci z univerzity v Birminghamu ve spolupráci s týmy z Bristolu a Colorado Boulder představili nové pokroky v nadějné oblasti „skyrmioniky“, která by mohla poskytnout potřebnou technologii pro posouvání hranic u magnetických úložišť.
Magnetická technologie a její využití u úložných systémů stále patří mezi nejlevnější varianty, alespoň při porovnání ceny za jeden gigabajt uložených dat. Rychlost je sice výrazně nižší než u moderních NAND flash čipů, ale ty zase vychází mnohem dráž při ukládání velkého množství dat.
Vzhledem k tomu, že množství dat neuvěřitelně rychle roste, což bylo podpořeno i přechodem velkého množství infrastruktury na cloud a sběrem všemožných dat, je třeba mít i levné řešení, které v rámci datacentra umožní ukládat efektivně petabajty a exabajty dat. Pevné disky využívající magnetickou technologii stále vládnou a nic nenaznačuje tomu, že bychom měli jinou technologii, která by byla schopná dosáhnout podobných výsledků.
I současné metody využití magnetické technologie mají ale své limity a skymiony dávají naději toho, že by mohlo jít o řešení pro vzdálenou budoucnost.
Nanometrové struktury
Skyrmiony respektive speciální forma v podobě magnetických skyrmionů patří do oblasti spintroniky. Mají velikost v oblasti jednoho nanometru a magnetický spin, který se podobá víru.
Díky malé velikosti a vysoké hustotě mají skyrmiony potenciál umožnit mnohem větší kapacity budoucích magnetických úložišť. V předchozích experimentech se s využitím elektronového mikroskopu již podařilo číst a zapisovat magnetické skyrmiony, nyní ale vědci přišli s další pokrokem.
Dokázali totiž vytvořit speciální skyrmionové „balíčky“ (jeden velký skyrmion obsahuje spoustu antiskyrmionů), které obsahují několik skyrmionů, díky čemuž lze uložit více informací ještě v těsnějším prostoru. Jedná se o výhodnější řešení, než práce s jednotlivými skyrmiony, které by reprezentovaly jednotlivé bity. Do balíčku skyrmionů lze totiž dostat větší počet skyrmionů a tím výrazně zvýšit informační kapacitu v daném prostoru.
Otestováno na počítači i v reálném materiálu
Samotná technika byla nejdříve úspěšně otestována pomocí simulace na počítači a posléze také v reálných podmínkách pomocí tekutých krystalů. Technologie skyrmionů navíc nemusí najít uplatnění pouze v oblasti úložišť, ale také u budoucích senzorů, solárních článků nebo displejů.
Že skyrmiony nejsou pro reálné využití tak vzdálenou budoucností hovoří i fakt, že tento rok vědci poprvé demonstrovali schopnost pohybovat skyrmiony s využitím elektrického pole. Kdy se ale případně dočkáme reálných produktů postavených na této technologii, zatím není možné předpovědět.
Originální materiál k výzkumu naleznete zde
