"Нано-бабочки" помогут в создании магнитной логики

Учеными созданы магнитные материалы наноразмерного диапазона, которые могут быть использованы при создании нанопамяти и логических цепей, работающих при комнатных температурах, передает R&D.Cnews.

Торстеном Хеседалем (Thorsten Hesjedal) и его коллегами из университета Ватерлоо, Канада, были проведены исследования магнитных свойств наноразмерных точек. Как оказалось, наноструктуры в виде галстука-бабочки характеризуются особенными магнитными свойствами.

Элементарным блоком любой магнитологического устройства – памяти или логики - является наноразмерный магнит. Эта наноструктура, кроме магнитных свойств, должна при внешнем воздействии «переключать» свое состояние с логического "0" на логическую "1" и наоборот.

Эти отдельные нано-домены собираются затем в логику необходимой структуры, которая выполняет требуемые операции, проходящие благодаря магнитостатическому взаимодействию между доменами. Внутренние взаимодействия между магнитными доменами более всего интересуют ученых.

Д-р Хеседаль и его коллеги провели ряд исследований с помощью компьютерного моделирования, взяв за основу наноточки из специального сплава Permalloy (это никелево-железный сплав, часто применяющийся в радиотехнической индустрии под кодом LLG).

Компания IBM использует сплав LLG довольно часто для производства элементов с гигантским магнитосопротивлением. Ученым хотелось точно узнать, как будут вести себя в составе логики наномагниты разной формы: прямоугольной, эллипсоидной и в виде галстука-бабочки. Все наноструктуры были одинакового объема и имели толщину 12 нанометров.

Исследуя петлю гистерезиса всех типов наноструктур, ученые вычислили их коэрцитивную силу и остаточную намагниченность. Как оказалось, комбинация эллипсов и прямоугольников дает уменьшение коэрцитивной силы, а «нано-бабочки» вообще характеризуются ее наименьшим значением.

Далее ученые начали комбинировать наностуркуты в составе магнитной матрицы, чтобы найти их оптимальное расположение в составе магнитологического устройства.

В результате удалось подобрать наиболее приемлемое сочетание форм наночастиц и их расположения на плоской поверхности.

Как говорит д-р Хеседаль, следующим шагом исследователей будет создание конкретного логического устройства на основе магнитных нано-бабочек.