Учёные из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли впервые получили трёхмерное изображение скирмиона — наноразмерного магнитного вихря. Это открытие может стать основой для создания энергоэффективных систем памяти и вычислений, как в традиционных, так и в квантовых технологиях.

Учёные из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли впервые получили объёмное изображение скирмиона — наноразмерного магнитного вихря. Эта устойчивая структура может стать основой для создания памяти и логики как в традиционных, так и в квантовых вычислительных системах. Благодаря своей спиновой природе скирмионы потребляют минимальное количество энергии и обеспечивают высокую надёжность, что может привести к революции в системах хранения и вычислений.

Ранее скирмионы рассматривали как двумерные объекты, но на практике они обладают объёмом, что делает их структуру более сложной. Магнитные вихри скирмионов меняются от ориентации вверх в центре до ориентации вниз по краям, что влияет на их свойства. Учёные впервые смогли увидеть и измерить эти изменения.

«Наши результаты создают основу для метрологии на наноуровне, что важно для спинтронных устройств», — отметил Питер Фишер, старший научный сотрудник Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, руководивший исследованием.

Для исследования скирмионов образец предоставила компания Western Digital. Он представлял собой многослойный материал из иридия, кобальта и платины толщиной 95 нм. Образец изучали с помощью мягкого рентгеновского излучения методом магнитно-рентгеновской ламинографии в Швейцарии. Этот процесс занял несколько месяцев, но позволил восстановить трёхмерную структуру скирмионов и открыл новые возможности для создания 3D-спинтронных устройств с уникальными функциональными возможностями, которые невозможно реализовать в двумерных системах.

Источник: ХайТек