Image
24.11.2016 0 Comments

Magnetická supermriežka môže byť základom novej generácie pamätí. V každom atóme bude jeden bit informácie

Vedci vyvinuli supermriežku z jednoatómových magnetov na grafénovom podklade s hustotou 115 terabitov na štvorcový palec. Takéto usporiadanie by mohlo viesť k pamäťovému médiu novej generácie.

„Jednoatómové magnety predstavujú najvyšší limit pre magnetické pamäťové zariadenia s ultravysokou hustotou,“ vyjadril sa Stefano Rusponi zo Švajčiarskeho federálneho polytechnického inštitútu (EPFL) v Lausanne, spoluautor štúdie.  

„V našej štúdii sme preukázali možnosť vytvoriť supermriežku zloženú z jednotlivých atómov, ktoré majú stabilnú magnetizáciu. Ide o prvý prototyp pamäťového média, kde je jeden bit informácie uložený do jedného atómu,“ dodal Rusponi.

Ako vedci vysvetlili, kľúčový problém jednoatómových magnetov ako zariadení na ukladanie dát je zabezpečenie magnetickej stability. Zároveň na seba nesmú vzájomne pôsobiť, pretože to by mohlo viesť k strate dát.

Na vyriešenie tohto problému tím, ktorý viedol profesor Harald Brune z EPFL, využil atómy dysprózia s vhodnými magnetickými vlastnosťami v kombinácii s grafénovo-irídiovým podkladom. Spojené štruktúry irídia a grafénu vytvárajú pravidelné vzory (moiré). Na týchto vzoroch sa v rovnakej vzdialenosti od seba tvoria adsorpčné miesta priťahujúce atómy dysprózia.

Keď sú atómy dysprózia nanesené na substrát pri teplote asi 40 kelvinov, nastáva ich difúzia, ktorá spôsobí, že sa „rozbehnú“ po povrchu. Tento pohyb im umožní dosiahnuť najvýhodnejšie adsorpčné miesta, kde sa prichytia. Vytvoria tak usporiadanú mriežku s priemernou vzdialenosťou medzi atómami len 2,5 nanometra.

Magnetickú stabilitu atómov ovplyvňuje niekoľko faktorov vrátane rozptylu po interakcii s elektrónmi a fonónmi na povrchu a kvantového tunelovania magnetických stavov.

Prospešná vlastnosť grafénu je tá, že má veľmi nízku hustotu elektrónov a fonónov. To chráni atómy dysprózia pred rozptylom. Okrem toho sú tieto atómy v magnetickom stave, čo zabraňuje kvantovému tunelovaniu. Obe tieto vlastnosti prispievajú k vysokej magnetickej stabilite supermriežky.

Jedna z nevýhod tejto konštrukcie je v skutočnosti, že s narastajúcou teplotou magnetická stabilita klesá. V budúcnosti chcú vedci zapracovať na zlepšení tepelnej stability supermriežky, možno aj pridaním grafénu do izolačného substrátu.

Celá štúdia bola publikovaná v časopise Nano Letters.

Zdroj: phys.org

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Stellátor naozaj funguje. Fúzny reaktor Wendelstein 7-X dokáže udržať plazmu bez potreby elektrického prúdu

09.12.2016 00:28

Na konci minulého roka bol v Nemecku spustený reaktor na jadrovú syntézu, schopný kontinuálne udržať superhorúcu plazmu v magnetickom poli supravodivých magnetov. Bola tu však jedna veľká otázka: Prac ...

Výskum 3

Nová batéria môže poháňať smartfón až 400 rokov

05.12.2016 00:13

Vedci z Kalifornskej univerzity v Irvine vyvinuli dobíjaciu batériu, ktorá môže slúžiť až 400 rokov. Ich vynález je pritom takmer úplne dielo náhody. V skutočnosti chceli navrhnúť lepšie nanovodiče na ...

Výskum

Palivo vodíkových bômb môže priniesť rýchlejšiu cestu k samoudržateľnej fúzii a lacnejšiu energiu budúcnosti

02.12.2016 00:25

Vždy, keď vedci z Národného laboratória Sandia v Albuquerque spustia svoj fúzny reaktor, časť jeho zariadenia zhorí. Ich „prístroj Z“ obsahuje kondenzátory nabité väčším množstvom elektrickej energie, ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá