A*STAR- en NTU-onderzoekers hebben een dun filmmateriaal gemaakt waarmee ze de grootte en dichtheid van magnetische skyrmionen kunnen regelen. In aanvulling, ze hebben ook elektrische detectie van deze skyrmionen bereikt. Het fabricageproces voor deze films is compatibel met de huidige industriële methoden. Deze ontdekking is een doorbraak en een belangrijke stap in de richting van de creatie van een op skyrmion gebaseerd geheugenapparaat, wat een van de veelbelovende kanshebbers is voor de volgende generatie geheugentechnologieën.

De ontdekking is onlangs gepubliceerd in Natuurmaterialen .

Skyrmionen zijn kleine deeltjesachtige magnetische structuren die ongeveer 400 keer kleiner zijn dan een rode bloedcel. Ze kunnen worden gemaakt in magnetische materialen, en hun stabiliteit bij kleine afmetingen maakt ze ideale kandidaten voor geheugenapparaten. Sinds de ontdekking van skyrmionen op kamertemperatuur in 2015 er is een wereldwijde race geweest om een ​​skyrmion-geheugenapparaat te maken omdat zo'n apparaat mogelijk meer informatie zou kunnen bevatten, terwijl u minder stroom verbruikt.

De behoefte aan meer geheugen

In onze snel gedigitaliseerde wereld ontstaan ​​dagelijks steeds grotere hoeveelheden data. Bovendien, geavanceerde technologieën zoals het Internet of Things (IOT), edge-computing, en kunstmatige intelligentie (AI) vereisen onmiddellijke verwerking van deze gegevens voor effectieve prestaties. Dit vereist de ontwikkeling van geheugenapparaten met steeds hogere capaciteiten.

De capaciteit van de huidige geheugen- en computerapparatuur verdubbelt elke twee jaar. Deze toename in geheugendichtheid is bereikt door de grootte van de schematische weergave van een reeks magnetische skyrmion-geheugenbits te verkleinen. Zie elk geheugenapparaat als een Go-bord, en elk geheugenbit als een speelstuk. Het aantal speelstukken dat op elk bord kan worden geplaatst, is beperkt door hun grootte. Om het aantal stukken dat op hetzelfde bord past te vergroten, de grootte van de stukken moet kleiner zijn. Door een speelstuk te verkleinen tot de helft van zijn grootte, er passen vier keer zoveel speelstukken op het bord.

Echter, de huidige technologie bereikt zijn grenzen van het miniaturiseren van geheugenbits. Door het verder te verkleinen met behulp van de huidige methoden, zouden de geheugenapparaten meer vatbaar zijn voor temperatuurschommelingen, wat van invloed is op hoe goed een apparaat gegevens vasthoudt. "Deze ontdekking is een cruciale stap in de richting van de ontwikkeling van een op skyrmion gebaseerd geheugenapparaat. Het zou Singapore in de voorhoede kunnen plaatsen van de volgende generatie geheugentechnologie en opslagoplossingen, " zei Dr. Anjan Soumyanarayanan, hoofdauteur van het artikel en een van de A*STAR-onderzoekers achter de ontdekking.