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科学家解释如何将密码数据存储神将传奇ol官网在磁性天线罩中

纳米技术 2022-06-22 23:58:11

远东联邦大学 Skyrmion晶格形成

信用:FEFU 远东联邦大学(FEFU)的科学家和国际合作者已经提出了直接磁性书写天空元素的方法

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磁性准粒子和skyrmion晶格,在其中可以编码、传输、处理信息并产生分辨率小于100纳米的拓扑图案

这可以应用于小型化后硅电子技术、新的拓扑加密技术和绿色数据中心,有可能显著降低地球生态系统的负荷

一篇相关的文章出现在ACS Nano

国际科学团队正在集中寻找替代材料和方法来取代基于互补金属氧化物半导体技术的硅电子器件

这项技术的主要缺点是基于它的当代晶体管的尺寸

它们不可能进一步小型化,这可能会阻碍电子工业的未来发展

厚度从一纳米到几纳米的薄膜磁性材料是互补金属氧化物半导体晶体管很有前途的替代品

在这些材料中,在一定条件下形成了天顶子,这是一种非平凡的磁性结构

在这项研究中,研究人员声称,他们通过利用磁力显微镜探针的局部磁场来影响薄膜磁性结构,设计了密集稳定的天顶子阵列

因此,该团队开创了拓扑纳米光刻技术,获得了纳米级的拓扑图案,其中每个单个的skyrmion充当一个像素,就像在数字摄影中一样

这样的天顶像素在光学范围内是不可见的,要解码或创建它们需要磁力显微镜

Skyrmion格子,尺寸

信用:FEFU “由电流脉冲驱动的Skyrmions可以用作模拟生物神经元动作电位的基本元件,以创建神经形态芯片

这篇文章的作者之一、研究部的FEFU副总裁亚历山大·萨马尔达克说:“芯片阵列中的每个微小神经元都通过移动和相互作用的天线相互通信,这将具有高能效和高计算能力。”

“另一个有趣的领域是视觉或拓扑密码学

在这种情况下,消息被加密为一个拓扑模式,这是一组有序的skyrmions

破译这样的信息首先需要知道纳米尺度图像的坐标,其次需要有特殊的设备,比如对天空杂散场具有高灵敏度的磁力显微镜

试图用错误选择的参数来破解消息以读取拓扑图像将导致它的破坏

目前,大约25 MB的信息可以记录在一平方毫米的磁性薄膜上

通过将skyrmions的尺寸减小到10 nm,容量为2

可以达到5 Gb / mm2

" 该方法的一个限制是用局部点磁场记录信息的速度

它仍然非常缓慢,这限制了该方法的大规模实施

亚历山大·萨马尔达克说,研究小组学会了如何调节skyrmion包装的尺寸和密度,用磁力显微镜的探针控制扫描步骤(两条相邻扫描线之间的距离)

它扩大了未来可能的应用范围

例如,如果skyrmions的尺寸小于100纳米,则它们可以用作储层计算、可重构逻辑和磁振子晶体的基础,这些是亚太赫兹和太赫兹范围内的磁振子处理器和微波通信设备的基础

与现有的电子设备相比,这种设备将更加节能

这为未来的绿色和高性能数据中心铺平了道路

磁力显微镜的工作流程

信用:FEFU “短信可以是信息比特的载体

这是可能的,因为天空两极分化,我

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,向上或向下定位,这与0和1有关

因此,skyrmions可以是磁性或赛道记忆的基本元素

与硬盘不同,这种设备没有机械部件;信息会自行移动

此外,有序的二维skyrmions阵列可以发挥人工磁振子晶体的作用,自旋波通过它传播,将信息从源传输到接收器,而无需加热工作元件,”FEFU薄膜技术实验室负责人、该文章的第一作者Alexey Ognev说

利用开发的技术,科学家们计划缩小skyrmions的尺寸,并在此基础上开发实用的设备

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