Skyrmioni mijenjaju način pohrane računalne memorije
Energetska učinkovitost skyrmiona mogla bi biti 100 do 1000 puta bolja od trenutne memorije u računalima visokih performansi
Magneti stvaraju nevidljiva polja koja privlače određene materijale. Poznati primjer su magneti za hladnjak. Međutim, oni također igraju vitalnu ulogu u pohranjivanju podataka u računalima. Iskorištavanjem smjera magnetskog polja, na primjer prema gore ili dolje, mikroskopske magnetne šipke mogu pohraniti svaki bit memorije kao nulu ili jedinicu, što je osnova računalnog jezika.
Magnetni vrtlozi
Znanstvenici Nacionalnog laboratorija Argonne u sklopu američkog ministarstva energetike rade na zamjeni ovih magnetnih šipki skyrmionima. Ti magnetni vrtlozi veličine milijarditog dijela metra formiraju se u određenim magnetskim materijalima i imaju potencijal postati osnova nove generacije mikroelektronike za pohranu memorije u računalima visokih performansi.
"Magnetne šipke u memoriji računala su poput vezica za cipele vezanih jednim čvorom; nije potrebna gotovo nikakva energija da ih se poništi", objašnjavaju istraživači Argonneovog Odjela za znanost o materijalima (MSD) u radu koji objavljuje Nano Letters. "Nasuprot tome, skyrmioni su poput vezica vezanih dvostrukim čvorom. I ma koliko god ih jako povlačili, one ostaju zavezane."
Struktura materijala
Skyrmioni su iznimno stabilni na bilo kakav poremećaj i njihovo se ponašanje može kontrolirati promjenom temperature ili primjenom električne struje. U Argonneu su razvili program umjetne inteligencije koji radi s elektronskim mikroskopom velike snage. Ovaj mikroskop može vizualizirati skyrmione u uzorcima na vrlo niskim temperaturama.
Magnetski materijal mješavina je željeza, germanija i telura. U strukturi, ovaj materijal je poput hrpe papira s mnogo listova. Hrpa takvih listova sadrži mnogo skyrmiona, a jedan se list može oguliti s vrha i analizirati.
Energetska učinkovitost
Eksperimenti su pokazali kako se raspored skyrmiona mijenja ovisno o promjeni temperature, a istraživači procjenjuju da bi energetska učinkovitost skyrmiona mogla biti 100 do 1000 puta bolja od trenutne memorije u računalima visokih performansi.
Energetska učinkovitost ključna je za sljedeću generaciju mikroelektronike. Današnja mikroelektronika već čini značajan udio svjetske potrošnje energije i uskoro bi mogla činiti četvrtinu ukupne potrošnje. Zbog toga je nužno čim prije osmisliti energetski učinkovitiju elektroniku.
