p Pequenas espirais de magnetismo chamadas skyrmions poderiam ser usadas como portadores de dados com eficiência energética de densidade ultra-alta. p Jarvis Loh, Gan Chee Kwan e Khoo Khoong Hong, da Agency for Science, Instituto de Tecnologia e Pesquisa (A * STAR) de Computação de Alto Desempenho, Cingapura, modelaram essas minúsculas espirais de spin em camadas de cristal nanoscópico. Eles descobriram que camadas alternadas de siliceto de manganês (MnSi) e siliceto de cobalto (CoSi) formam uma arquitetura de material promissora.

p "Skyrmions são entidades nanométricas, apenas dezenas de nanômetros, portanto, eles prometem maior densidade de armazenamento do que a tecnologia atual, "disse Gan.

p O armazenamento baseado em skyrmions representaria dados binários, como '1's e' 0's, como espirais de rotação no sentido horário e anti-horário, respectivamente. Os Skyrmions podem melhorar a eficiência energética, pois podem ser criados e manipulados com correntes significativamente menores do que as exigidas pela tecnologia de disco rígido magnético convencional.

p Skyrmions foram experimentalmente observados em siliceto de manganês, levando a equipe a explorar simulações de siliceto de manganês em sua forma original e em combinação com materiais semelhantes.

p A equipe selecionou o siliceto de cobalto porque o cobalto fica próximo ao manganês na tabela periódica, e suas características de rede semelhantes significam que deve combinar bem com siliceto de manganês. O cobalto também tem fortes propriedades magnéticas - é ferromagnético.

p As simulações da equipe mostraram que o acoplamento de siliceto de cobalto ao siliceto de manganês permite que as espirais de rotação no siliceto de manganês sejam projetadas. "O que é interessante é que agora podemos variar o tamanho dos skyrmions de uma maneira fácil e elegante, "Loh disse.

p No centro do skyrmion, o spin magnético dos átomos é invertido 180 graus em relação ao spin em sua borda externa; entre a borda e o centro, os spins se inclinam progressivamente entre os dois extremos. Crítico no tamanho dos skyrmions é a capacidade do material de suportar uma alta inclinação relativa entre os átomos vizinhos na rede, o que permite que o skyrmion seja embalado em uma espiral menor.

p A equipe descobriu que adicionar camadas de siliceto de cobalto às camadas de siliceto de manganês aumentava a possível inclinação relativa. No entanto, há um limite superior - para camadas de siliceto de cobalto, o dobro da espessura do siliceto de manganês, o material deixou de suportar skyrmions e fez a transição para um comportamento ferromagnético mais convencional.

p Uma das atrações dos skyrmions como meio de armazenamento de dados é sua robustez, disse Loh. "Ao contrário do armazenamento magnético atual, skyrmions são resistentes a defeitos na rede. Eles são protegidos topologicamente. "

p A equipe planeja aplicar sua abordagem bem-sucedida a outras arquiteturas potenciais, como nanofios.