Исследователи из Северо-Западного (США) и Мессинского (Италия) университетов разработали новое магнитное запоминающее устройство, которое потенциально может использоваться в вычислениях с большими данными, которые требуют постоянно растущей мощности, объема и скорости.
«Рост использования больших данных позволил создать искусственный интеллект в облаке и на периферийных устройствах. Эта область трансформирует вычислительную и сетевую отрасли, а также область, связанную с хранением данных, — говорит ведущий автор исследования, сотрудник Северо-Западного университета Педрам Халили. — Однако существующее аппаратное обеспечение не может поддерживать быстрый рост ориентированных на данные вычислений. Наша технология потенциально может решить эту проблему».
Новая технология основана на антиферромагнитных материалах. В них электроны ведут себя как крошечные магниты из-за квантово-механического свойства — спина. Но сам материал при этом не демонстрирует макроскопическую намагниченность, потому что в нем содержится равное количество электронов с противоположно направленными спинами, которые компенсируют друг друга.
Как правило, запоминающие устройства потребляют электроэнергию, чтобы сохранить информацию. Но в антиферромагнитных материалах эту задачу выполняют спины, поэтому им не требуется приложения электрического тока. Еще один плюс этой технологии в том, что данные с носителя нельзя стереть, используя внешние магнитные поля. Поскольку плотно упакованные устройства не будут взаимодействовать с магнитными полями, устройства на основе антиферромагнитных материалов очень надежны и легко масштабируются.
В качестве материала для запоминающего устройства ученые использовали соединение платины и марганца в виде «столбиков» — структур, похожих на нанотрубки. Их диаметр составляет 800 нанометров и каждый их них может служить запоминающим устройством. По размеру частицы этого материала в 10 раз меньше ранних технологий на основе антиферромагнитных материалов.
Методика синтеза нового соединения совместима с существующими методами производства полупроводников. Это значит, что компании-производители могут легко внедрить новую технологию без необходимости инвестировать в новое оборудование. На данный момент ученые работают над уменьшением размера частиц и улучшением технологии считывания информации с них.
