新研究揭示了原子尺度的磁模式動(dòng)物園

俄亥俄州哥倫布市——一項(xiàng)新的研究表明，類似于刺猬尖刺的原子級磁模式可能會導(dǎo)致硬盤容量比當(dāng)今的設(shè)備大得多。這一發(fā)現(xiàn)可以幫助數(shù)據(jù)中心跟上對視頻和云數(shù)據(jù)存儲呈指數(shù)增長的需求。

在今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究中，俄亥俄州立大學(xué)的研究人員使用磁性顯微鏡將圖案可視化，這些圖案形成于一種不尋常的磁性材料鍺化錳的薄膜中。與熟悉的磁鐵(如鐵)不同，這種材料的磁性遵循螺旋線，類似于 DNA 的結(jié)構(gòu)。這導(dǎo)致了一個(gè)新的磁性模式動(dòng)物園，其名稱可以比今天的磁位小得多，如刺猬、反刺猬、斯格明子和梅隆。

“這些新的磁性圖案可用于下一代數(shù)據(jù)存儲，說：”周杰倫古普塔，研究的資深作者和教授物理學(xué)在俄亥俄州。“硬盤中的存儲密度正在接近其極限，這與允許存儲的磁位的大小有關(guān)。這促使我們尋找新材料，在那里我們可能能夠使磁位??更小。”

為了可視化磁性圖案，Gupta 和他的團(tuán)隊(duì)在他的實(shí)驗(yàn)室中使用了掃描隧道顯微鏡，并使用了特殊的尖端進(jìn)行了修改。該顯微鏡提供了具有原子分辨率的磁性圖案圖片。他們的圖像顯示，在樣品的某些部分，表面的磁性被扭曲成類似于刺猬尖刺的圖案。然而，在這種情況下，刺猬的“身體”只有 10 納米寬，這比今天的磁位(約 50 納米)要小得多，幾乎無法想象。相比之下，一根人的頭發(fā)大約有 80,000 納米厚。

研究小組還發(fā)現(xiàn)，刺猬圖案可以通過電流在表面移動(dòng)，或者通過磁場反轉(zhuǎn)。這預(yù)示著磁數(shù)據(jù)的讀寫，可能使用比目前少得多的能量。

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