Wykorzystać nanoskalowe wysepki magnetyczne
Ważnym parametrem właściwości magnetycznych materiałów jest szerokość rozmieszczenia pola komutacyjnego (SFD), będąca statystycznym opisem obserwowanych pól komutacyjnych. Szerokie SFD wskazujące na losowe odwracanie namagnesowania jest niepożądane. Możliwość wykorzystania nośników z wzorem bitowym (BPM), wiodących kandydatów do roli nowych pamięci masowych o ultrawysokiej gęstości, zależy od zmniejszenia ich SFD. Finansowany ze środków UE zespół badawczy analizował to zagadnienie w ramach projektu "Anisotropy distributions in nanomagnetic arrays for patterned media" (ANDIST), aby urzeczywistnić tę wizję. BPM zapisują bity (0 lub 1 w zależności od kierunku namagnesowania) w nanoskalowych wysepkach magnetycznych. Gęstość pamięci zwiększa się wraz z maleniem średnicy wysepek, co otwiera drogę ku pokonaniu aktualnych ograniczeń pojemności pamięci. W projekcie ANDIST opracowano i wykorzystano kilka zaawansowanych technik eksperymentalnych i pomiarowych, aby wyjaśnić czynniki wpływające na SFD w nanoskalowych wysepkach magnetycznych. Innowacyjne podejście pozwoliło na obserwację przełączania magnetycznego poszczególnych wysepek magnetycznych o średnicy sięgającej nawet zaledwie 25 mikrometrów. Wyniki eksperymentów były zgodne z symulacjami numerycznymi i pracami teoretycznymi, umożliwiając modelowanie wysepek o średnicy nawet 10 mikrometrów. Prace opisano w renomowanym czasopiśmie Journal of Applied Physics. Magnetooptyczne zjawisko Kerra (MOKE) to znana metoda pomiaru właściwości magnetyzacyjnych. Naukowcy stworzyli pionierski system MOKE umożliwiający mierzenie mechanizmów odwróconej magnetyzacji w małych macierzach nanoskalowych wysepek o powierzchni zaledwie 2 mikrometrów kwadratowych. Jego bezprecedensowa szczegółowość umożliwia skorelowanie nanoskalowej struktury i właściwości fizycznych z funkcją. Zespół wykorzystał małokątowe techniki pomiarowe na macierzach nanoskalowych wysepek o dużej powierzchni (tysiącach wysepek) oraz różnych rozmiarach i okresowości. Naukowcy uzyskali jak dotąd najbardziej statystycznie znaczące pomiary średnicy wysepek i jej zmienności. Wyniki badań ANDIST tworzą solidne fundamenty dla zaprojektowania przyszłych urządzeń pamięciowych o ultrawysokiej gęstości. Informacje o badania rozpowszechniane są poprzez liczne artykuły, a także na konferencjach, warsztatach i specjalnych wykładach odbywających się na uczelniach. Owocem projektu jest też nowa aparatura i techniki. Współpraca naukowa stała się podstawą dla nowych wspólnych propozycji badawczych, co jest gwarancją kontynuacji prac prowadzonych w ramach projektu.
Słowa kluczowe
Nanoskalowy, wysepki magnetyczne, nanomagnetyczne, rozmieszczenie pól komutacyjnych, nośniki z wzorem bitowym, o ultrawysokiej gęstości, magazynowanie danych, rozmieszczenia anizotropowe, gęstość pamięci, macierze nanomagnetyczne, magnetooptyczne zjawisko