Ne per seniausiai Nacionalinio standartų ir technologijos instituto (JAV) magnetikų specialistai išmargino daugybę margučių. Tiesą sakant, šie margučiai yra kiek per maži, kad juos būtų galima dėti ant velykinio stalo – juos įžvelgti prireiktų mikroskopo. Tačiau atliktas tyrimas leidžia pagalvoti, kaip būtų galima patobulinti ateities kompiuterių atmintines.

Naujajame darbe Nacionalinio standartų ir technologijos instituto tyrėjai aprašo, kaip jie panaudojo elektronų pluošto litografijos metodą tam, kad pagamintų tūkstančius nikelio – geležies magnetukų, kurių kiekvieno skersmuo siekia apie 200 nanometrų. Nors dauguma sukonstruotų magnetukų yra elipsės formos, mokslininkai taip pat padarė keliolika trijų skirtingų kiaušinio formos magnetukų. Visi šie pasiekimai yra nanomastelinio magnetinių medžiagų, prietaisų ir matavimo metodų tyrimų dalis.

Paaiškėjo, jog netgi nežymūs magnetuko formos iškraipymai lemia matomus magnetinių savybių pokyčius. Tyrėjai tai patikrino veikdami magnetukus lazeriu ir analizuodami, kas nutinka elektronų sukiniams, kurie nulemia magnetinę orientaciją. Sukinių orientacijos pokyčiai gali sklisti magnetu tarsi skirtingo dažnio bangos. Kuo magneto forma yra panašesnė į kiaušinį, tuo susiformuoja sudėtingesnės bangos su atitinkamais dažniais (kažkas panašaus nutinka, kuomet švystelime akmenuką į asimetriškos formos tvenkinį). Didžiausi skirtumai išryškėja magnetuko galuose.

Tam, kad pavaizduotų lokalizuotus magnetinius efektus („nuspalvintų“ kiaušinius), mokslininkai atliko įvairių magnetukų modeliavimus (žr. paveikslėlį). Šviesesnės spalvos atitinka stipresnius signalus.

Kiaušinio efektas paaiškina permainingą didelių nanomagnetų, kurie litografijos proceso metu gali įgyti iškraipytą formą, masyvų elgesį. Tokie iškraipymai gali paveikti magnetinių prietaisų veikimą. Šių tyrimų rezultatai gali būti naudingi tobulinant laisvosios kreipties atmintines (RAM), kurių veikimas yra pagrįstas elektronų sukinių ir įmagnetintų paviršių sąveika. Sukinių RAM atmintinė yra vienas iš galimų technologinių sprendimų, kuris leistų sukurti ateities atmintines, pasižyminčias didelės spartos duomenų perdavimu ir mažesnėmis energijos sąnaudomis tuo pačiu metu informaciją išsaugodamos ne laikinai, o nuolatos. Kitokių formų magnetukai pažeidžia simetrinį elipsinių struktūrų dažnių modelį, todėl leidžia reguliuoti ir valdyti perjungimo procesą.

„Pavyzdžiui, tyčinis kiaušinio formos magnetukų įterpimas į sukinių RAM atmintinių elementus gali užtikrinti patikimesnį veikimą“, – teigia straipsnio autorius Tomas Silva (Tom Silva), dirbantis Nacionaliniame standartų ir technologijos institute.

„Žinoma, šis tyrimas Velykų kiškiui taip pat atskleidė visiškai naują produktų realizacijos rinką“.