Эффективность скирмионов для хранения данных может превысить нынешние аналоги в 1000 раз, считают ученые. Именно открытие магнитных вихрей подтолкнет развитие высокоэффективной микроэлектроники.
Ученые нашли эффективный способ хранения информации для микроэлектроники следующего поколения
Хранение данных может стать более энергоэффективным, в этом помогут магнитные вихри, сообщают ученые из Аргоннской лаборатории энергетики США
Хранение данных может стать более энергоэффективным, в этом помогут магнитные вихри, сообщают ученые из Аргоннской лаборатории энергетики США
Крошечные магнитные вихри — скирмионы, могут заменить стрежневые магниты в микроэлектронике. Такие вихревые особенности некоторых металлов позволят более эффективно использовать энергию при хранении и передаче данных.
Новая технология позволит сделать хранение данных и более устойчивым к внешним воздействиям, особенно важно в открытии то, что их легко контролировать с помощью температуры и тока. Сейчас технологию изучают при помощи искусственного интеллекта и электронного микроскопа CNM.
Ученые Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США достигли прогресса в изучении магнитных явлений, таких как микроскопические магнитные вихри или минивихри. Это постоянные магнитные возбуждения в материалах, которые в будущем могут заменить обычную магнитную запись на жестких дисках и память MRAM. По сравнению с обычным намагничиванием, скирмионы труднее разрушить и они обещают лучшую надежность записи. Но это еще не все.
Около 60 лет назад британский физик-теоретик Тони Скирми предсказал строение и возможности магнитных вихревых структур. Позднее эти магнитные вихри были названы его именем. Они представляют собой топологически стабильные магнитные массивы, которые можно возбуждать в магнитной пленке и затем считывать их состояние. Ожидается, что по сравнению с классическими магнитами (намагниченность), скирмионы будут на три-четыре порядка более энергоэффективными в приложениях для хранения данных, а также они не требуют электричества для поддержания своего намагниченного состояния.
В настоящее время скирмионы все еще являются предметом ранних исследований, хотя ученые имеют приблизительное представление о том, как создавать ячейки памяти на их основе. Ученые из Аргоннской лаборатории используют комбинацию электронной микроскопии и искусственного интеллекта, чтобы сделать именно это.
Алгоритм был обучен определять кристаллы кремния в слоях материала, охлажденного до сверхнизких температур. Оказалось, что чем сильнее охлажден материал, тем меньше шансов у скирмионов уцелеть. При температуре -168°C скирмионы почти исчезли, а при нагревании до -50°C магнитная структура восстановила порядок. Ученые считают, что обратимость перехода от хаоса к порядку и наоборот создает возможность для изобретения новых, эффективных систем магнитной памяти. Скоро мир будет потреблять до 25% энергии Земли для хранения данных. Это непозволительная роскошь. Компьютерам нужны новые и энергоэффективные системы памяти. Скирмионы — один из перспективных кандидатов на эту роль, хотя они еще находятся в стадии изучения и познания.
[url=https://3dnews.ru/1077789/uchyonie-izuchayut-magnitnuyu-pamyat-kotoraya-rabotaet-pri-glubokom-ohlagdenii?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop]Эффективность[/url] скирмионов для хранения данных может превысить нынешние аналоги в 1000 раз, считают ученые. Именно открытие магнитных вихрей подтолкнет развитие высокоэффективной микроэлектроники.
Ученые нашли эффективный способ хранения информации для микроэлектроники следующего поколения
Хранение данных может стать более энергоэффективным, в этом помогут магнитные вихри, сообщают ученые из Аргоннской лаборатории энергетики США
Хранение данных может стать более энергоэффективным, в этом помогут магнитные вихри, сообщают ученые из Аргоннской лаборатории энергетики США
Крошечные магнитные вихри — скирмионы, могут заменить стрежневые магниты в микроэлектронике. Такие вихревые особенности некоторых металлов позволят более эффективно использовать энергию при хранении и передаче данных.
Новая технология позволит сделать хранение данных и более устойчивым к внешним воздействиям, особенно важно в открытии то, что их легко контролировать с помощью температуры и тока. Сейчас технологию изучают при помощи искусственного интеллекта и электронного микроскопа CNM.
Ученые Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США достигли прогресса в изучении магнитных явлений, таких как микроскопические магнитные вихри или минивихри. Это постоянные магнитные возбуждения в материалах, которые в будущем могут заменить обычную магнитную запись на жестких дисках и память MRAM. По сравнению с обычным намагничиванием, скирмионы труднее разрушить и они обещают лучшую надежность записи. Но это еще не все.
Около 60 лет назад британский физик-теоретик Тони Скирми предсказал строение и возможности магнитных вихревых структур. Позднее эти магнитные вихри были названы его именем. Они представляют собой топологически стабильные магнитные массивы, которые можно возбуждать в магнитной пленке и затем считывать их состояние. Ожидается, что по сравнению с классическими магнитами (намагниченность), скирмионы будут на три-четыре порядка более энергоэффективными в приложениях для хранения данных, а также они не требуют электричества для поддержания своего намагниченного состояния.
В настоящее время скирмионы все еще являются предметом ранних исследований, хотя ученые имеют приблизительное представление о том, как создавать ячейки памяти на их основе. Ученые из Аргоннской лаборатории используют комбинацию электронной микроскопии и искусственного интеллекта, чтобы сделать именно это.
Алгоритм был обучен определять кристаллы кремния в слоях материала, охлажденного до сверхнизких температур. Оказалось, что чем сильнее охлажден материал, тем меньше шансов у скирмионов уцелеть. При температуре -168°C скирмионы почти исчезли, а при нагревании до -50°C магнитная структура восстановила порядок. Ученые считают, что обратимость перехода от хаоса к порядку и наоборот создает возможность для изобретения новых, эффективных систем магнитной памяти. Скоро мир будет потреблять до 25% энергии Земли для хранения данных. Это непозволительная роскошь. Компьютерам нужны новые и энергоэффективные системы памяти. Скирмионы — один из перспективных кандидатов на эту роль, хотя они еще находятся в стадии изучения и познания.