Después de ejecutar una serie de complejas simulaciones por computadora, Los investigadores han descubierto que las fallas en la estructura de los cables magnéticos a nanoescala desempeñan un papel importante en la determinación de la velocidad de funcionamiento de los dispositivos novedosos que utilizan tales nanocables para almacenar y procesar información. El hallazgo, realizado por investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, la Universidad de Maryland, y la Universidad de Paris XI, ayudará a profundizar la comprensión física y guiará la interpretación de experimentos futuros de estos dispositivos de próxima generación.
Los nanocables magnéticos almacenan información en bandas discretas de espines magnéticos. Uno puede imaginar el nanoalambre como una pajita succionando y sosteniendo el líquido de un batido de chocolate y vainilla meticulosamente en capas, con los segmentos de chocolate que representan 1 y los 0 de vainilla. Los límites entre estas capas se denominan paredes de dominio. Los investigadores manipulan la información almacenada en el nanoalambre usando una corriente eléctrica para empujar las paredes del dominio, y la información que adjuntan, a través del cable y más allá de cabezas de lectura y escritura inmóviles.
Las interpretaciones de experimentos que buscan medir cómo se mueven las paredes de los dominios han ignorado en gran medida los efectos del "desorden", generalmente el resultado de defectos o impurezas en la estructura de los nanocables. Para ver cómo el desorden afecta el movimiento de estos dominios magnéticos microscópicos, Los investigadores del NIST y sus colegas introdujeron el desorden en sus simulaciones por computadora.
Sus simulaciones mostraron ese desorden, que causa fricción dentro de los nanocables, puede aumentar la velocidad a la que una corriente puede mover las paredes del dominio.
Según el físico del NIST Mark Stiles, La fricción puede hacer que las paredes del dominio se muevan más rápido porque necesitan perder energía para moverse por el cable.
Por ejemplo, cuando un giroscopio gira, resiste la fuerza de la gravedad. Si se introduce un poco de fricción en el cojinete del giroscopio, el giroscopio se caerá más rápidamente. Similar, en ausencia de amortiguación, una pared de dominio solo se moverá de un lado del nanoalambre al otro. El desorden dentro del nanoalambre permite que las paredes del dominio pierdan energía, lo que les da la libertad de "caer" a lo largo del cable mientras se mueven hacia adelante y hacia atrás.
"Podemos decir que el muro de dominio se mueve como si estuviera en un sistema que tiene una amortiguación efectiva considerablemente mayor que la amortiguación real, ", dice el físico e investigador principal del NIST Hongki Min." Este aumento en la amortiguación efectiva es lo suficientemente significativo como para afectar la interpretación de la mayoría de los experimentos futuros de paredes de dominio ".
