Nano disky na ukladanie dát

Šikmé vonkajšie okraje na malých magnetických diskoch by mohli viesť k prielomu v spracovaní údajov

Zkosené hrany umožňujú najmenšie magnetické víry na nano-diskoch (jeden disk má polomer 150 nanometrov). © S. Münster / Art cosmos
čítať nahlas

Šikmé vonkajšie okraje na malých magnetických diskoch produkovaných v laboratórnom experimente by mohli viesť k prielomu v spracovaní údajov, uvádza denník „Advanced Functional Materials“.

„To vytvára štruktúry, ktoré by sa inak nedali získať, “ vysvetľuje vedecký pracovník Jeffrey McCord z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Takto sa vytvárajú magnetické víry s priemerom jednej tretiny tisíciny milimetra. To by mohlo pomôcť ušetriť veľké množstvo údajov o menších a menších oblastiach a pracovať s čo najmenším množstvom energie.

Magnety vedú okolo disku v smere hodinových ručičiek alebo proti smeru hodinových ručičiek

V mini-disky vedcov usporiadať drobné magnety do stavcov. Jednotlivé magnety môžu viesť okolo disku v smere hodinových ručičiek alebo proti smeru hodinových ručičiek. Tieto dva rôzne stavy môžu byť použité pri spracovaní údajov, ako aj v bežných počítačoch, obvody „elektrická energia zapnutá“ alebo „vypnutá“. Na rozdiel od konvenčných pamätí s priamym prístupom sa však magnetické víry môžu prepínať pomocou spínanej elektrónovej vlastnosti a oveľa menšej spotreby energie.

Vo vonkajšej oblasti víru sú magnetické častice dvoch susedných kruhov navzájom rovnobežné, zatiaľ čo v strede disku nie je dostatočný priestor pre toto paralelné ležanie. Pretože však akékoľvek iné usporiadanie by stálo veľa energie, magnetické častice uprostred roviny disku sa otáčajú a tak môžu byť energeticky efektívne vedľa seba.

Magnetické stavce potrebujú vzdialenosť

Podľa vedcov to funguje dobre iba vtedy, ak sú jednotlivé víry magnetov vzdialené od seba alebo sú relatívne veľké. Výrobcovia počítačov a používatelia však požadujú najmenšie možné jednotky na spracovanie údajov, v ktorých sú magnetické stavce v dôsledku toho malé a blízko seba. Ale potom sa magnetické obvody navzájom ovplyvňujú, pretože sa mini-disky magneticky navzájom priťahujú. Za pracovnú pamäť, ktorá by bola sotva dobrými podmienkami. zobraziť

Magnetické stavce sa ľahšie vytvárajú so sklonenými hranami

Preto Jeffrey McCord a doktorand Norbert Martin nedovoľujú, aby vonkajšie okraje malých magnetických diskov bežali kolmo na rovinu disku, ale šikmo. Výsledkom je, že drobné magnetické častice sú trochu odklonené smerom ku svahu na okraji. Táto orientácia zase umožňuje, aby magnetické pole vznikajúce kolmo na rovinu disku bolo vytvorené výhodne v smere šikmosti. To však stojí omnoho menej energie ako náhodná orientácia tohto magnetického poľa na vertikálnom disku Au enkanten. Preto sú magnetické víry ľahšie so šikmými okrajmi.

Drobné sklenené perly na tenkej magnetickej vrstve

Aby to urobil, Martin točí malé sklenené gule s priemerom 0, 30 tisíciny milimetra - 300 nanometrov - na tenkú magnetickú vrstvu. Za určitých podmienok sú tieto sklenené gule vedľa seba a vytvárajú malé šesťuholníky s malými medzerami medzi nimi.

Keď vedci vystrelia argónové ióny na túto vrstvu, tieto atómové a elektricky nabité projektily vytlačia častice cez medzery medzi sklenenými guľami od podložnej magnetickej vrstvy. Usporiadanie sklenených guličiek tak pôsobí ako šablóna: pod každou jednotlivou sklenenou guličkou sa zastaví magnetický disk, zatiaľ čo magnetická vrstva zmizne pod medzerami. V priebehu bombardovania však ióny argónu tiež oddeľujú časti sklenených guľôčok, ktoré sa tak zmenšujú a zmenšujú a na konci postupu majú namiesto 260 priemer iba 260 nanometrov.

Argonové ióny siahajú dovnútra

Výsledkom je, že ióny argónu podľa vedcov pod sklenenými guľami tiež zasahujú do oblastí magnetických diskov, ktoré sa práve pod nimi objavujú. Pretože bombardovanie trvá kratšie, vnútri sa oddeľuje menej materiálu. Ako by sám o sebe vznikol požadovaný šikmý okraj. (Pokročilé funkčné materiály, 2011; doi: 10.1002 / adfm.201002140)

(Helmholtz Center Dresden-Rossendorf, 11.03.2011 - DLO)