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Los skyrmions magnéticos son una droga para discos duros de baja capacidad

Probablemente no exista tal persona que no se queje de la cantidad o velocidad de la memoria del disco en su computadora, computadora portátil, tableta o incluso teléfono inteligente. Es casi seguro que cada uno de nosotros llegará al punto en el que necesitemos comprar un disco duro o una tarjeta de memoria nuevos y más grandes. Es más, desde hace varios años se produce una clara ralentización y la capacidad tanto de los discos como de la memoria NAND no crece tan rápido. Los investigadores del MIT también notaron esto, pero es posible que hayan encontrado una solución.

El espacio de almacenamiento disponible en nuestros dispositivos es similar al de las baterías. De vez en cuando escuchamos sobre otra tecnología revolucionaria desarrollada por científicos, que se supone que es una droga por su capacidad insuficiente. Sin embargo, pasaron los años y nada mejor que una batería de iones de litio se ha introducido en el mercado. Con los discos ocurre lo mismo, tanto la tecnología HDD como la SSD llevan prácticamente un tiempo parados. Actualmente, el disco duro más grande disponible en el mercado es el modelo WD Gold con una capacidad de 12 TB, el medio HGST que ofrece 14 TB también hará su debut pronto, pero este es un aumento artificial logrado al aumentar el número de platos. Ya lo he escrito.

En el caso de SSD es similar, los discos con memorias TLC son bastante espaciosos y lo suficientemente confiables, pero no siempre tan rápidos como cabría esperar. Aquí también hay problemas para reducir la dimensión tecnológica y mantener la “Ley de Moore”, que últimamente no ha tenido buena prensa. Desafortunadamente, los transistores no se pueden reducir indefinidamente. Sin embargo, se puede utilizar otra tecnología que se base en moléculas mucho más pequeñas que están presentes a nivel atómico.

Skyrmiony al rescate

Escribir datos sobre estructuras atómicas probablemente suene un poco a ciencia ficción, pero si cree en los logros recientes del equipo del profesor Geoffrey Beach, es posible. Los discos duros magnéticos de hoy funcionan modificando el polo de una partícula magnética en la superficie de la placa. El método del profesor Beach se basa en una pequeña alteración en la orientación magnética que aparece en la superficie del disco, que se llama skyrmions. Estas distorsiones se pueden controlar con la ayuda de un campo eléctrico, por lo que no estamos lejos de la posibilidad de registrar datos.

fuente: Soton.ac.uk

Los Skyrmions tienen la forma de distorsiones de vórtice en la superficie de un material metálico delgado, se forman en el límite entre átomos con polos opuestos. Estas distorsiones se pueden formar de acuerdo con sus propias necesidades aplicando otra capa de metal pesado no magnético al material magnético. Mediante un campo eléctrico aplicado a una capa no magnética, los skyrmions en un material magnético pueden controlarse cambiando su dirección de rotación. Ahora, agregando defectos específicos en el material a esto, tales skyrmions se pueden colocar en un lugar específico en la superficie de la placa. Todo el proceso, una vez ajustado, puede ser tan rápido como escribir en la RAM. Además, es un método de grabación permanente y en una superficie mucho más pequeña.

Escribir es fácil, pero ¿cómo lee estos datos?

Paradójicamente, el mayor problema de esta tecnología es el método de lectura de los datos registrados. Por el momento, la única forma de leer el contenido de dicho disco es utilizar un espectrógrafo de rayos X complicado. Con la ayuda de rayos X, puede crear una especie de mapa de skyrmion en la superficie y, después de procesar, leer los datos almacenados en él. El único problema es que el costo de un dispositivo de este tipo en la actualidad ronda los 50.000 dólares, sin mencionar el problema de la miniaturización.

Afortunadamente, los científicos del MIT, en cooperación con colegas del Instituto Max Born de Berlín, están trabajando en un método de lectura más eficaz y fácil de implementar. Consiste en aplicar una capa adicional de material metálico y examinar las diferencias de resistencia eléctrica provocadas por los skyrmions. Sin embargo, por el momento, esto es solo una hipótesis y requiere más trabajo. Esperemos que no tengamos que esperar otros 20 años para ver los resultados …

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