Világrekord az adattárolásban

A mágneses-elektromos csatlakozás lehetővé teszi a adathordozó adatsűrűségének 400-szoros növelését

Ugyanazon vassziget két pásztázó alagút-mikroszkópos felvétele az elektromos mezővel történő írás előtt és után: bal oldalon az antiferrágneses régió (kék) dominál, jobb oldalon, a mező impulzusát követően a ferromágneses régió (sárga). © Wulf Wulfhekel / KIT
felolvasta

Egy új tárolási technológiával az adatok potenciálisan 400-szor sűrűbben csomagolhatók, mint korábban. A kutatócsoportnak első ízben sikerült elektromos mező segítségével írni, olvasni és tárolni az adatokat a nanométeres skálán mágneses formában.

A „Nature Nanotechnology” folyóirat online kiadásában bemutatott projekt egyesíti a Jülichben és a Garchingben található nagygépek elméleti kutatásait, amelyeket a Max Planck Mikroszerkezet-Fizikai Intézet és a Halle Egyetem tudósai végeztek, valamint a Karlsruhe-ban található KIT modern alacsony hőmérsékleti pásztázó alagútmikroszkópiáját.,

Magneto-elektromos tengelykapcsoló

Jelenleg az adattárolást a merevlemezek dominálják, amelyeken az információkat mágneses mezők segítségével írják és olvasják ki. A chipek gyártói folyamatosan csökkentik annak a helynek a méretét, amelyre információs egységet helyeznek el. A merevlemez kapacitásának és írási sebességének további növelése érdekében azonban a mágneses módszer nem megfelelő, mivel hamarosan eléri az alapvető határokat. Egy alternatív írási módszer orvosolhatja a mágneses-elektromos csatolást.

Ebben a módszerben a mágneses információt egy elektromos mező alkalmazásával írják le. Ezt a jelenséget eddig elsősorban a komplex szerkezetű szigetelőkben figyelték meg. A közönséges fémekben ez a hatás nem fordul elő, mert az elektromos mező töltést indukál a felületén. Ez a töltés védi az elektromos mezőt.

A vasatomok rézfelületet fednek le

Más a helyzet a mágneses fém nanoszkópos rétegeiben, ahogyan azt a Max Planck Mikroszerkezet-Fizikai Intézet és a Halle-i Egyetem kutatói számították. A rézfelületet fedő vasatomok két rétegében az elektromos mező megváltoztatja a mágneses sorrendet - és ezt a felület töltése okozza. Ez a töltés általában csak egy atomrétegre terjed ki, és negatív töltésű elektronokból, valamint pozitív töltésű atomtestből áll, amelyeket az elektromos mező kissé elmozdít. kijelző

A kutatók szerint az elektromos mező irányától függően a két legfelső atomréteg közötti távolság néhány milliméter milliméterrel csökken vagy növekszik. Ez az eltolás már elegendő a mágneses rend megváltoztatásához a ferromágneses és az antiferromágneses között.

A KIT kutatói kísérletileg valósítják meg a módszert

Miután a hallei fizikusok rájöttek, hogy a réz két atomrétegének modelljében rézre vonatkozó információk írhatók a mágneses-elektromos csatolásról, a Karlsruhe-i KIT tudósai kísérletileg végrehajtották a módszert. Szkennelő alagútmikroszkópot használtak, amely egyrészt lehetővé teszi a fémfelületek leképezését, másrészt biztosítja a szükséges, rendkívül magas, egy méterre eső milliárd voltos elektromos mezőt.

Az elméleti tanulmányok előrejelzése szerint mágneses biteket írtak a helyi elektromos mező felhasználásával a pásztázó alagútmikroszkóp finom csúcsa alatt, csupán két nanométer hosszú és egy nanométer széles felületen.

Még néhány lopásért

Munkájukkal a kutatók megmutatták, hogy a folyamat elvileg alkalmas az adatok 400-szor szorosabb csomagolására, mint ami a mai merevlemezeken lehetséges. Mielőtt azonban ezt a technikát felhasználhatnák a kereskedelmi adathordozókban, a fizikusoknak és a mérnököknek még mindig szükségük van néhány gyakorlati óvatosságra.

(MPG, 2010.11.03. - DLO)