В основе разработки — скирмионы, нетривиальные магнитные структуры, которые при определенных условиях зарождаются в тонкопленочных магнитных материалах с толщиной слоев от одного до нескольких нанометров (Тайга.инфо уже писала про такие системы). Российские ученые сформировали стабильные массивы скирмионов, воздействуя на тонкопленочную структуру магнитным полем зонда специального микроскопа.
Скирмионы-пиксели не видны в оптическом диапазоне, а для их дешифровки, как и для создания, нужен магнито-силовой микроскоп. Уже сейчас на квадратном миллиметре магнитной пленки можно записать примерно 25 мегабайт информации. При уменьшении размера скирмионов до 10 нанометров можно будет получить емкость 2,5 гигабайта на квадратный миллиметр.
«Интересным применением может стать визуальная криптография, в которой сообщение шифруется посредством топологического изображения из набора упорядоченных скирмионов, — объяснил проректор ДВФУ по научной работе, один из авторов исследования Александр Самардак. — Для расшифровки такого послания потребуется, во-первых, знание координат наноразмерного изображения и, во-вторых, наличие специального оборудования. В случае попытки „взлома“ послания неправильно подобранные параметры для прочтения топологического изображения приведут к его уничтожению».
Если размер скирмионов будет менее 100 нанометров, их можно использовать в качестве базы для резервуарных вычислений, перестраивающейся логики и магнонных кристаллов — основы магнонных процессоров и коммуникационных СВЧ-устройств, которые будут намного более энергоэффективными по сравнению с существующей электроникой. Технология открывает путь к будущим «зеленым» и высокопроизводительным центрам обработки данных.
Ранее ученые ДВФУ разработали перспективный материал для энергетики будущего.