明天的数据存储nanoswirls

磁漩涡称为skyrmions被认为是一个潜在的手段实现更高效的数据存储技术，是目前最热门的研究课题。科学家已经发现了一种可以直接集成到存储芯片和功能上千兆赫范围内产生skyrmions方法。使用脉冲电流产生的，研究人员在预定的位置nanoswirls然后把他们在一个可控制的方式。德国电子同步加速器研究所，他们用X射线全息图像和直接观察skyrmions。从玻恩所非线性光学和短脉冲的光谱研究（MBI），麻省理工学院（MIT），以及其他的德国研究机构报告他们的发现在自然纳米技术。

一跑道线示意图，由一堆45层，每个只有一纳米厚。在原理图中，只有3的45层显示。skyrmions（图中蓝色部分）都产生在这一特定的材料系统背后的小缺口形成的收缩，当强电流脉冲通过电线传送。额外的弱电流脉冲可以用来移动skyrmions沿线存储。一个Skyrmion的存在或不存在编码比特“1”或“0”。背景显示X射线全息图的一部分，由研究人员用于图像skyrmions。信用：MBI、Moritz Eisebitt [来源]PCBA加工

科学家们所组成的夹层结构的铂的skyrmions氧化镁，和磁性合金组成的钴、铁、硼。张医生Büttner来自麻省理工学院解释说：“由于自旋霍尔效应，这在量子力学中有其根源，并在材料之间的界面原子的特定作用，skyrmions可以通过电脉冲的产生。我们的方法可以直接在所谓的赛道结构中实现，我们可以预先确定位置，这当然是以可控方式写入数据的必要条件。科学家们控制了在赛道上添加一个小的收缩产生磁性漩涡的确切位置。

在DESY汉堡的科学家利用X射线辐射建立这种特殊Skyrmion磁漩涡确实产生并沿着跑道通过导线的电流脉冲。”x射线全息术是探测这些微小磁性结构的一种极为敏感的方法。磁漩涡可拍摄分辨率为20纳米的”，Bastian Pfau博士说从MBI团队。

在他们的研究中，研究人员可以观察skyrmions产生单脉冲电流，然后用附加脉冲沿着跑道线随后移动。本研究关注的是理解这些过程的基本机制：发生在材料的几纳米薄层，在它们的接口特别是当在纳秒范围持续单脉冲电流通过电线发送？在电流脉冲，电子从铂层如何影响磁化在相邻的钴合金，skyrmions与特定的旋转方向产生的吗？为此，研究小组对比实验观察到的微磁学模拟，其模拟这些过程。”洞察微观机制将大大帮助我们改进的概念和未来的数据存储技术”的材料，说üttner B。

“我们的数据是在云中”-当我们说，我们经常忘记最终的数据驻留在硬盘驱动器上的大型数据中心的公司，如谷歌或脸谱网。数据的单位在磁性薄膜的磁化编码。一个机械运动的读/写磁头利用磁场脉冲将这些位写入快速旋转的磁盘，实际的硬盘上。为了将来能够在同一卷中存储更多的数据，科学家们正在努力从这一固有的二维概念转变为三维存储方法。在这样的赛道存储器装置中，信息也被编码在磁化模式中，但现在在线状结构中。在那里，它们可以很快地沿着这条被称为“跑道”的电线来回移动，以便存储或检索。与今天的硬盘技术不同，这种技术不需要移动任何机械部件，只需施加很短的电流脉冲即可。由于跑道线可以紧密地结合在一起，在三个维度上，就像一串平行的稻草一样，这一概念使数据存储密度高。

表示在这些赛道的单位的候选人是磁化纳米小漩涡的skyrmions。研究人员对它们着迷，因为它们可以被电流移动，同时它们非常稳定。一个Skyrmion的存在或不存在，将代表比特“1”和“0”这一技术。到目前为止，相当复杂的设置已在受控的方式-需要产生单skyrmions相反的新方法，从而开辟了新的前景，数据存储技术。