俄亥俄州哥伦布市——一项新的研究表明，类似于刺猬尖刺的原子级磁模式可能会导致硬盘容量比当今的设备大得多。这一发现可以帮助数据中心跟上对视频和云数据存储呈指数增长的需求。
在今天发表在《科学》杂志上的一项研究中，俄亥俄州立大学的研究人员使用磁性显微镜将图案可视化，这些图案形成于一种不寻常的磁性材料锗化锰的薄膜中。与熟悉的磁铁(如铁)不同，这种材料的磁性遵循螺旋线，类似于 DNA 的结构。这导致了一个新的磁性模式动物园，其名称可以比今天的磁位小得多，如刺猬、反刺猬、斯格明子和梅隆。
“这些新的磁性图案可用于下一代数据存储，说：”周杰伦古普塔，研究的资深作者和教授物理学在俄亥俄州。“硬盘中的存储密度正在接近其极限，这与允许存储的磁位的大小有关。这促使我们寻找新材料，在那里我们可能能够使磁位更小。”
为了可视化磁性图案，Gupta 和他的团队在他的实验室中使用了扫描隧道显微镜，并使用了特殊的尖端进行了修改。该显微镜提供了具有原子分辨率的磁性图案图片。他们的图像显示，在样品的某些部分，表面的磁性被扭曲成类似于刺猬尖刺的图案。然而，在这种情况下，刺猬的“身体”只有 10 纳米宽，这比今天的磁位(约 50 纳米)要小得多，几乎无法想象。相比之下，一根人的头发大约有 80,000 纳米厚。
研究小组还发现，刺猬图案可以通过电流在表面移动，或者通过磁场反转。这预示着磁数据的读写，可能使用比目前少得多的能量。
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