Nano Puzzle para un almacenamiento de datos más estable
Hoy en día, para los investigadores, poder ordenar sistemáticamente los átomos individuales en una superficie se ha convertido en algo rutinario. Sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer para poder utilizarlos como pequeños dispositivos de almacenamiento de datos magnéticos para ordenadores. Si esto pudiera lograrse, traería consigo enormes ventajas: más datos podrían almacenarse en un espacio más pequeño y procesarse más rápidamente y con un menor consumo de energía. Sin embargo, aún no está claro cómo puede almacenarse la información magnética el tiempo suficiente en los átomos individuales o cómo puede leerse sin afectar a su estabilidad.
Relación entre la simetría y la estabilidad magnética de varios arreglos de átomos de hierro depositados en una superficie de platino. Cada disposición está representada por la correspondiente imagen de microscopía de barrido de túnel. De izquierda a derecha la estabilidad magnética aumenta y de abajo hacia arriba la simetría aumenta.
Copyright: Forschungszentrum Jülich / Universität Hamburg
Estudios realizados por investigadores de Hamburgo, Jülich y Leiden en los Países Bajos muestran ahora que la estabilidad magnética del almacenamiento atómico puede aumentar en más de un orden de magnitud si las posiciones de los átomos se seleccionan de forma óptima. Además, descubrieron una forma de recuperar la información no directamente de los átomos de almacenamiento, sino a través de los átomos vecinos, manteniendo así la estabilidad magnética del conjunto de almacenamiento.
El principal descubrimiento de esta investigación teórico-experimental conjunta es que una disposición altamente simétrica de todos los átomos es la clave para mejorar la estabilidad. Esto se demostró estudiando la influencia de los átomos de hierro individuales en la estabilidad magnética de grupos de tres átomos de hierro sobre una superficie de platino. Utilizando un microscopio de barrido de túnel de barrido polarizado en la Universidad de Hamburgo, la posición de los átomos individuales podía cambiarse sistemáticamente. Dependiendo del número, la distancia y la posición de los átomos adicionales que rodean al trimer central, la estabilidad magnética de este último cambió de una manera que inicialmente sorprendió a los investigadores.
"Los átomos adicionales del satélite y la extensión resultante del cúmulo magnético deberían tener una estabilidad intuitivamente mejorada. Pero en muchas mediciones ocurrió lo contrario", explica Sascha Brinker, estudiante de doctorado del Instituto de Simulación Avanzada y del Instituto Peter Grünberg de Jülich. Los extensos cálculos realizados con el superordenador Jülich JURECA demostraron finalmente que los átomos adicionales sólo refuerzan la estabilidad magnética cuando mantienen la alta simetría del trimer. Esto suprime la interacción magnética anisotrópica simétrica, que hasta ahora no ha sido explorada en su mayor parte, y que de otro modo tiene un efecto perjudicial. La interacción magnética isotrópica más conocida permite leer la información magnética a través de los átomos de los satélites.
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