Исследователи, работающие в Дальневосточном федеральном университете (ДВФУ), представили новую концепцию так называемой беговой памяти — магнитной компьютерной памяти, работающей на спиновом токе. Ожидается, что устройства хранения на основе памяти такого типа будут вместительнее и быстрее флэш-накопителей и жестких дисков.
Российские физики предложили изготавливать модули беговой памяти, помещая слой ферромагнетика толщиной около одного нанометра между двумя слоями тяжелого металла (в этом качестве может выступать платина, рутений, тантал или другой тяжелый металл). За счет возможности применения для формирования слоев принципа наноструктурирования, эта технология оказывается быстрее, проще и дешевле по сравнению с другими.
Носителем информации в модуле выступит скирмиониум — топологически устойчивый вихреподобный участок намагниченности, более совершенный аналог скирмиона.
Изучив процессы зарождения, движения и аннигиляции скирмиониума под действием спинового тока, ученые определили технологические условия и режимы работы памяти. Они пришли к выводу, что в скирмиониуме удается снять ограничения, свойственные скирмиону. В частности, нивелировать силу Магнуса, действие которой приводит к потере данных.
Говоря более конкретно, исследователи продемонстрировали стабильность скирмиона и скирмиониума радиусами до 2 нм и 15 нм. Пересчет в плотность записи дает значения около 50 Тбит/кв.дюйм и 1 Тбит/кв.дюйм соответственно. Для сравнения: в современных жестких дисках достигнута плотность записи около 1 Тбит/кв.дюйм.
Новая память является энергонезависимой. Кроме того, в ней отсутствует ограничение по числу циклов записи.