Способ создания магнитных квазичастиц — скирмионов, а также упорядоченных решеток на их основе
Название разработки
Способ создания магнитных квазичастиц — скирмионов, а также упорядоченных решеток на их основе.
Назначение
Кодировка, передача и обработка информации, создание топологических изображений с разрешением менее 100 нанометров. Этот метод открывает путь к миниатюрной посткремниевой электронике, новым методам визуальной (топологической) криптографии и вычислительным технологиям «зеленых» высокопроизводительных центров обработки данных, нагрузка которых на экосистему Земли может существенно снизиться.
Описание, характеристики
Разработан способ получения массивов магнитных скирмионов в многослойных пленках с взаимодействием Дзялошинского – Мория с помощью магнитной силовой микроскопии. Впервые продемонстрирована возможность скирмионной (топологической) нанолитографии с разрешением менее 100 нм, где каждый скирмион является пикселом. Полученные результаты вносят существенный вклад в развитие нового направления физики магнитных явлений - спинорбитронику. Работы направлены на создание новых типов магнитной памяти, а также принципиально новых спин-волновых и нейроморных устройств на основе наноструктур со скирмионами.
Преимущества перед известными аналогами
Впервые реализовала топологическая нанолитография, получены наноразмерные топологические изображения, в которых каждый отдельный скирмион играет роль пикселя, как в цифровой фотографии. На основе скирмионов можно создать магнитную память, в которой нет механических частей, как в жестких магнитных дисках, а двигаются сами биты информации. Более того, упорядоченные двумерные массивы скирмионов могут играть роль искусственных магнонных кристаллов, по которым распространяются спиновые волны, а не электрический ток, передающие информацию от источника к приемнику без нагрева рабочих элементов.
Область(и) применения
Новые типы магнитной памяти, а также принципиально новые спин-волновые и нейроморные устройства на основе наноструктур со скирмионами.
Правовая защита
Опубликована статья: Magnetic Direct-Write Skyrmion Nanolithography // ACS Nano 2020, 14, 11, pp. 14960–14970, (2020) IF = 14,588
Стадия готовности к практическому использованию
Стадия НИР.
Авторы
Ognev, A.V., Kolesnikov, A.G., Kim, Y.J., Cha, I.H., Sadovnikov, A.V., Nikitov, S.A., Soldatov, I.V., Talapatra, A., Mohanty, J., Mruczkiewicz, M., Ge, Y., Kerber, N., Dittrich, F., Virnau, P., Kläui, M., Kim, Y.K., Samardak, A.S.