Российские ученые создали новый материал для хранения информации

Новый метод хранения информации с помощью наноструктур из никеля, напоминающих по форме медуз, разработали ученые ДВФУ. Об этом пишет РИА Новости со ссылкой на пресс-службу Минобрнауки РФ.

По их словам, новые структуры из нанопроволок с "головой", из которой растут 3-7 "ножек" меньшего диаметра, позволят создавать компактные и энергоэффективные устройства хранения информации с высокой плотностью магнитной записи.

Никель был выбран для создания наноструктур из-за того, что его магнитные свойства в большой степени зависят от формы нанообъекта. В созданных учеными "наномедузах" наблюдался целый ряд редких и ранее неисследованных феноменов, например, несимметричное распределение полей рассеивания и образование магнитных "штопоров".

На основе полученной информации исследователи Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) предложили использовать никелевые наноструктуры в качестве носителей информации, в которых используется принцип записи магнитных дорожек, применявшийся ранее в аудио- и видеокассетах.

В кассетах различные области магнитной ленты намагничивались записывающей головкой в разные стороны. При механическом прокручивании ленты магнитным сенсором считывалось направление намагниченности в доменах (макроскопических областях магнитного носителя, содержащие "порцию" информации), а также интерпретировалось аудио или видеопроигрывателем как ноль или единица, что позволяло аппаратуре расшифровывать магнитную запись обратно в аудио или видеосигнал.

Магнитные наноструктуры используются схожим образом в качестве очень маленьких "дорожек", на которые записывается информация. Однако при использовании "наномедуз" никакого механического движения носителя информации (как это было на катушках и в кассетах, где лента физически буквально протягивалась через считывающее устройство) не подразумевается, как показали исследования, расположением магнитных доменов можно управлять с помощью электрического тока со скоростью от одного километра в секунду.

По мнению ученых, использование разработки ДВФУ позволит значительно увеличить плотность записи информации, так как одна "наномедуза" занимает порядка 300 нанометров на чипе, а внутри нее потенциально возможно вместить несколько тысяч бит. Медузоподобная форма может уменьшить энергетические затраты при записи и упростить сам процесс.

"Наномедузы" получают с помощью многоступенчатого метода, основанного на создании двухслойных пористых шаблонов из оксида алюминия. Однослойные матрицы оксида алюминия с порами обычно используются как микрофильтры или шаблоны для создания нанообъектов, таких как нанопроволоки, нанотрубки и нанопружины.

"Двухслойные шаблоны, предложенные сотрудниками ДВФУ, позволяют комбинировать в одной пластине поры различного диаметра, что открывает новые пути для их использования. В частности, двухслойные пористые оксидные матрицы можно использовать для выращивания "наномедуз" - структур из нанопроволок, состоящих из "головы" и растущих из нее 3-7 "ножек" меньшего диаметра", - рассказали в пресс-службе Минобрнауки РФ.

Результаты опубликованы в журнале Small. Работа попала в топ 100 статей российских исследователей в 2024 года по версии интернет ресурса colab.ws. Исследование проведено в Лаборатории пленочных технологий ДВФУ при поддержке Минобрнауки России.

Фото Getty Images