Вчені з університетів Бірмінгема, Брістоля і Колорадо стали на крок ближче до розробки наступного покоління пристроїв зберігання та обробки даних, використовуючи новітню науку під назвою скірміоніка.
Скірміоніка фокусується на використанні властивостей нанометрових структур в магнітних плівках, званих скірміонами. Вони обертаються на поверхні магніту, подібно до крихітних вихорів, і вчені вважають, що їх можна використовувати для зберігання набагато більш щільної кількості даних, ніж це можливо в даний час, з використанням існуючих методів зберігання магнітних даних, на які в даний час покладаються сучасні комп'ютери.
Форма цих скірміонних структур означає, що дані, закодовані в них, також можуть передаватися з використанням набагато меншої потужності, ніж в даний час досяжно. Але організувати ці нові структури таким чином, щоб вони могли зберігати і передавати дані, виявилося складним завданням.
У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Physics, група британських теоретиків і американських експериментаторів продемонструвала спосіб об'єднання декількох скірміонів разом у структурах, які вони називають «скирмионными мішками», що забезпечує набагато більшу упаковку інформації в скірміонні системи.
"Завдання поліпшення нашого сховища даних стає все більш актуальним, - пояснює Марк Денніс, професор теоретичної фізики в Університеті Бірмінгема і провідний автор дослідження. "Нам знадобляться нові технологічні підходи, щоб збільшити обсяг даних, які ми хочемо зберігати на наших комп'ютерах, телефонах та інших пристроях, і пакети скірміонів можуть бути шляхом до цього. Замість того, щоб використовувати послідовності одиночних скірміонів для кодування двійкових бітів, кожен "скірміон-мішок" може вмістити будь-яку кількість скірміонів, що значно збільшує потенціал зберігання даних ".
Вчені змоделювали свою техніку в магнітних пристроях, використовуючи комп'ютерне моделювання, і успішно перевірили її в експериментах з рідкими кристалами.
«Особливо цікаво побачити, як ця технологія працює на рідких кристалах, оскільки вона відкриває нові можливості для досягнень в таких областях, як екрани дисплея, датчики або навіть сонячні елементи», - кажуть вчені.
Скірміони були спочатку запропоновані в якості теоретичної моделі фундаментальних частинок професором Тоні Скирмом з Університету Бірмінгема в 1960-х роках. Це дослідження демонструє, як суто теоретичні ідеї у фізиці можуть призвести до інноваційних технологій.