追踪天空的新方法,由原子磁性形成的微小磁旋转

利用Skyrmions的随机运动和低能需求,这一发现可能会导致更有效,更强大的计算技术。邮政追踪天空的新方法,原子磁性形成的微小磁旋转首先出现在高级科学新闻上。

来源:Advanced Science News

科学家们发现了一种监测斯格明子长期行为的新方法,斯格明子是由原子自然磁性形成的微小旋转磁性结构。每个原子内电子的运动和自旋产生的原子磁矩赋予斯格明子独特的性质。这些创新结构有望成为超高效计算机的构建模块。

“斯格明子是纳米到微米大小的局部磁化旋涡,其行为类似于粒子,”该理论小组负责人、德国美因茨约翰内斯古腾堡大学的 Peter Virnau 解释道。 “例如,它们进行类似于分子系统布朗运动的热扩散并相互排斥。”

与基于晶体管的传统计算机(计算机芯片的基本构建模块,用于打开和关闭电流以处理信息)不同,基于斯格明子的计算机原则上需要更少的能量来运行。晶体管变得越来越难缩小,而且越来越耗电,将当前的计算技术推向极限。相比之下,斯格明子可以提供一种更节能的替代方案。

晶体管

“它们的与众不同之处在于,它们可以通过超低电流移动,可以使用磁场调整它们的大小,并且可以使用电流或磁场脉冲等方式创建和湮灭它们,”实验组负责人 Mathias Kläui 说道。

通过改进斯格明子的建模方式,Virnau、Kläui 和他们的研究小组希望帮助这些未来设备更接近现实。

“在实验相关的大长度和时间尺度上执行定量模拟的能力对于设计基于斯格明子的设备(例如非常规计算机)非常有价值,因为我们可以使用并行模拟快速优化参数,”Virnau 说。

非常规计算机

重新思考斯格明子的计算

未来方向