Cada punto representa una dirección del imán, con blanco hacia arriba, negro hacia abajo y colores alrededor de una rueda de colores. Las bolsas constan de tres bultos en forma de vórtice, que son los skyrmions dentro de la bolsa. Crédito:Universidad de Birmingham
Científicos de las Universidades de Birmingham, Bristol y Colorado, Boulder se ha acercado un paso más al desarrollo de la próxima generación de dispositivos de procesamiento y almacenamiento de datos, utilizando una ciencia emergente llamada skyrmionics.
Skyrmionics se centra en aprovechar las propiedades de estructuras de tamaño nanométrico en películas magnéticas llamadas skyrmions. Estos giran sobre la superficie del imán como pequeños vórtices, y los científicos creen que podrían usarse para almacenar cantidades de datos mucho más densas de lo que es posible actualmente utilizando las técnicas de almacenamiento de datos magnéticos existentes de las que dependen las computadoras modernas.
La forma de estas estructuras skyrmion significa que los datos codificados en ellas también podrían transferirse usando mucha menos energía de la que se puede lograr actualmente.
Pero organizar estas nuevas estructuras de una manera que las haga capaces de almacenar y transferir datos ha demostrado ser un desafío.
En un nuevo estudio, publicado en Física de la naturaleza , El equipo de investigación de teóricos del Reino Unido y experimentales de EE. UU. ha demostrado una forma de combinar múltiples skyrmions en estructuras que ellos llaman 'bolsas de skyrmion', lo que permite un empaquetado mucho mayor de información en los sistemas skyrmion.
"El desafío de mejorar nuestro almacenamiento de datos es cada vez más urgente, "explica Mark Dennis, Profesor de Física Teórica en la Universidad de Birmingham y autor principal del estudio. "Necesitaremos nuevos enfoques tecnológicos para aumentar la cantidad de datos que queremos almacenar en nuestras computadoras, teléfonos y otros dispositivos, y las bolsas de skyrmion podrían ser una ruta hacia esto. En lugar de utilizar trenes de skyrmions únicos para codificar bits binarios, cada bolsa de skyrmion puede contener cualquier número de skyrmions, aumentando enormemente el potencial de almacenamiento de datos ".
El equipo ha modelado su técnica en dispositivos magnéticos utilizando simulaciones por computadora, y lo probó con éxito en experimentos con cristales líquidos.
"Es particularmente emocionante ver esta tecnología en funcionamiento en cristal líquido, ya que abre nuevas posibilidades para avances en áreas como pantallas de visualización, sensores o incluso células solares, "agrega el coautor principal, Dr. David Foster, en la Universidad de Bristol.
Los Skyrmions fueron propuestos originalmente como un modelo teórico de partículas fundamentales por el profesor Tony Skyrme de la Universidad de Birmingham en la década de 1960. Esta investigación, financiado por Leverhulme Trust y el Departamento de Energía de EE. UU., demuestra cómo las ideas puramente teóricas en física pueden conducir a nuevas tecnologías innovadoras.
