Nanovórtices magnéticos guardam até 4 bits

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/03/2015

Quatro exemplos dos estados que podem ser gerados em dois nanovórtices empilhados, o que corresponde a quatro bits - ou 16 estados - por componente.
[Imagem: HZDR/FZJ]

Vórtices magnéticos

Os vórtices magnéticos - também conhecidos como skyrmions - têm sido vistos como a próxima etapa na tecnologia do armazenamento de dados porque são microscópicos, permitindo uma densidade de dados inalcançável com a tecnologia atual.

O grande desafio tem sido ler os dados gravados nesses vórtices, o que até agora vinha sendo feito com aparatos grandes de laboratório, difíceis de serem miniaturizados para caber dentro de um HD ou de um chip de memória.

Mas a solução desse problema agora está próxima, graças ao trabalho de uma equipe da França e da Alemanha.

Volker Sluka e seus colegas desenvolveram uma técnica que permite ler eletricamente a orientação dos vórtices magnéticos em nanodiscos. A orientação para um lado ou outro - o chamado spin - indica o valor 0 ou 1 do bit.

Para isso, em vez de tentar detectar o campo magnético diretamente, Sluka mediu radiações na faixa de micro-ondas emitidas pelos nanovórtices.

4 bits

Uma das grandes vantagens de usar os vórtices magnéticos como bits de dados é que, além do alinhamento magnético circular, o núcleo dos vórtices segue seu próprio alinhamento, o que permite guardar até dois bits de dados em cada um desses funis magnéticos. Mas até agora era impossível ler esse bit interno porque ele é pequeno demais.

E os vórtices têm ainda outra grande vantagem: eles podem ser empilhados uns sobre os outros, aumentando a densidade de armazenamento, chegando a 16 estados, ou 4 bits por unidade.

Foi justamente quando experimentava essa possibilidade de criar quatro bits empilhando dois vórtices, que Sluka percebeu que, ao aplicar uma corrente contínua ao material onde os vórtices são criados, eles emitem micro-ondas com características muito bem definidas.

As frequências características dessas micro-ondas permitem ler com precisão os bits armazenados nos vórtices - até 4 bits por dupla de vórtices empilhados.

"O princípio é similar ao de tocar uma flauta doce," explica a professora Alina Deac. "Aqui também, cada posição dos dedos sobre os buracos corresponde claramente a uma nota musical específica - uma frequência de vibração".

Com esta nova técnica, a equipe construiu componentes em nanoescala que não apenas permitem o armazenamento de dados no interior dos vórtices magnéticos, mas também permitem sua leitura com confiabilidade aplicando uma simples corrente elétrica.

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