Publicado a las 08:19 PM CST en Oct 02,2017 | Actualizado a las 08:19 PM CST en Oct 02,2017


Nuevas investigaciones han demostrado que un nuevo tipo de conducta magnética que se descubriera hace tan sólo unos años es muy prometedor como una forma de almacenar datos, algo que podría superar los límites fundamentales que de otro modo estarían señalando el fin de la «Ley de Moore», que describe las continuas mejoras en computación y almacenamiento de datos en las últimas décadas.

Geoffrey Beach

En lugar de leer y escribir los datos un bit a la vez cambiando la orientación de las partículas magnetizadas en una superficie, como lo hacen los discos magnéticos actuales, el nuevo sistema haría uso de pequeñas perturbaciones en la orientación magnética, que han sido llamadas «skyrmions».

Estas partículas virtuales, que se producen en una fina película metálica insertada contra una película de diferente metal, pueden manipularse y controlarse mediante campos eléctricos, y pueden almacenar datos durante largos períodos de tiempo sin necesidad de más energía.

En el 2016, un equipo liderado por Geoffrey Beach, profesor asociado del MIT en ciencias de los materiales e ingeniería, documentó la existencia de skyrmions, pero la ubicación de las partículas en una superficie fue completamente aleatoria. Ahora, Beach ha colaborado con otros para demostrar experimentalmente por primera vez que pueden crear estas partículas a voluntad en lugares específicos, que es el siguiente requisito clave para usarlas en un sistema de almacenamiento de datos. Un sistema eficiente para la lectura de los datos también será necesario para crear un sistema comercializable.

Los nuevos hallazgos se reportan esta semana en la revista Nature Nanotechnology, en un artículo de Beach, MIT postdoc Félix Buettner, y el estudiante de posgrado Ivan Lemesh, y otros diez en el MIT y en Alemania.

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El sistema se centra en la región limítrofe entre los átomos cuyos polos magnéticos apuntan en una dirección y los que tienen polos apuntando en la otra. Esta región limítrofe puede moverse hacia adelante y hacia atrás dentro del material magnético, dice Beach. Lo que él y su equipo descubrieron hace cuatro años fue que estas regiones fronterizas podían ser controladas colocando una segunda lámina de metal pesado no magnético muy cerca de la capa magnética.

La capa no magnética puede entonces influir en la magnética, con campos eléctricos en la capa no magnética que empujan alrededor de los campos magnéticos en la capa magnética. Los Skyrmions son pequeños remolinos de orientación magnética dentro de estas capas, añade Beach.

Puesto que los skyrmions, fundamentalmente pequeños remolinos de magnetismo, son increíblemente estables a las perturbaciones externas, a contrario que los polos magnéticos individuales en un dispositivo de almacenamiento magnético convencional, los datos se pueden almacenar usando sólo una pequeña área de la superficie magnética -quizás sólo unos pocos átomos de ancho. Esto significa que se podrían escribir muchos más datos sobre una superficie de un tamaño determinado. Beach explica que esa es una cualidad fundamental, ya que los sistemas magnéticos tradicionales están llegando a los límites establecidos por la física básica de sus componentes, lo que puede detener la mejora permanente de las capacidades de almacenamiento que son la base de la Ley de Moore. El nuevo sistema, una vez perfeccionado, podría proporcionar una forma de continuar ese progreso hacia un almacenamiento de datos cada vez más denso, dice.

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El sistema también podría potencialmente codificar datos a velocidades muy altas, haciéndolos eficientes no sólo como un sustituto de los medios magnéticos como los discos duros, sino también para los sistemas de memoria mucho más rápidos usados en la Memoria de Acceso Aleatorio (RAM) para computación.

Referencias & Fuentes :

phys.org | Recently discovered phenomenon could provide a way to bypass the limits to Moore’s Law
news.mit.edu | Fast-moving magnetic particles could enable new form of data storage
phys.org | Researchers find new way to manipulate magnetism
dmse.mit.edu | Geoffrey S.D.Beach
news.mit.edu | Geoffrey Beach: Drawn to explore magnetism
www.nature.com | Geoffrey Beach: Drawn to explore magnetism