p Pesquisadores da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) alcançaram um grande avanço no desenvolvimento de métodos de processamento de informações em nanoímãs. Usando um novo truque, eles foram capazes de induzir o movimento síncrono das paredes do domínio em um nanofio ferromagnético. Isso envolvia a aplicação de um campo magnético pulsado perpendicular ao plano das paredes do domínio. p "Esta é uma solução radicalmente nova, "explicou o professor Mathias Kläui do Instituto de Física da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz." Isso nos permite mover paredes de domínio de forma síncrona por uma distância relativamente grande, sem que elas retornem à sua posição original. "Isso é essencial para o armazenamento permanente de dados, porque de outra forma os dados seriam perdidos se as paredes do domínio não fossem coletivamente deslocadas de maneira controlada. A pesquisa foi realizada em cooperação com os grupos de trabalho do Professor Stefan Eisebitt da TU Berlin e da Professora Gisela Schütz do Instituto Max Planck para Sistemas Inteligentes em Stuttgart. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications no final de março.

p Nanofios magnéticos têm pequenas regiões de magnetização uniforme chamadas domínios, que podem ser usados ​​como unidades de armazenamento (bits). O local onde domínios de alinhamento diferente se encontram é chamado de parede de domínio. As informações podem ser armazenadas no domínio, e lidos e processados ​​por meio do movimento das paredes do domínio. O método tem a grande vantagem de que as informações - como no caso do armazenamento de dados magnéticos em geral - não podem ser perdidas facilmente. Isso contrasta com os sistemas de armazenamento baseados em semicondutores, como RAM em PCs, que perdem todas as informações armazenadas sem energia. Além disso, nenhuma peça móvel frágil é necessária, como o cabeçote de leitura / gravação de um disco rígido.

p Ainda não foi possível induzir o movimento controlado e sincronizado necessário de paredes de múltiplos domínios usando campos magnéticos. A abordagem mais óbvia seria aplicar um campo magnético na direção em que a magnetização corre nos minúsculos nanofios. Contudo, isso tem se mostrado ineficaz, pois há perda de dados. Mathias Kläui e seu grupo seguiram um caminho radicalmente novo. Eles decidiram aplicar um campo magnético pulsado perpendicularmente às paredes do domínio magnetizado no plano. Como os pesquisadores de Mainz descobriram em seu sistema de modelo, é possível personalizar os pulsos de campo assimétricos que fornecem as forças orientadas para frente e para trás que atuam nas paredes do domínio. Os dados podem, portanto, ser movidos dentro do meio de armazenamento de maneira controlada.

p Os físicos participantes da Universidade de Mainz primeiro testaram seu conceito no contexto de simulações micromagnéticas e depois o testaram experimentalmente. Para este propósito, eles gravaram imagens do arranjo magnético nos minúsculos nanofios com a ajuda do anel de armazenamento de elétrons BESSY II do Helmholtz Center Berlin for Materials and Energy (HZB). Como esperado da simulação, eles observaram o deslocamento das paredes do domínio em uma direção consistente com o modelo. Os cientistas também calcularam a energia que seria necessária para o movimento da parede do domínio experimentalmente observado e chegaram à conclusão de que o consumo de energia do sistema proposto seria bastante econômico em comparação com os melhores componentes disponíveis atualmente.

p “Os resultados são muito promissores. Assumimos que a necessária mudança de paradigma será facilitada por esta nova abordagem e será possível desenvolver um método de movimento síncrono eficiente e controlado das paredes de domínio em nanofios, "disse Kläui. Isso abriria o caminho para o desenvolvimento de componentes spintrônicos não voláteis da próxima geração, que pode ser usado em uma ampla gama de aplicações para armazenamento de dados, bem como módulos lógicos e sensores.