Вчені Аргонської національної лабораторії Міністерства енергетики США просуваються у вивченні таких магнітних явищ, як мікроскопічні магнітні вихори, або скирміони. Це стійкі магнітні збудження у матеріалах, які у майбутньому можуть замінити традиційний магнітний запис на жорстких дисках та пам’ять MRAM. На відміну від звичайної намагніченості, скирміони важче зруйнувати, що обіцяє підвищену надійність запису. Але це ще не все.
Структуру та можливість утворення магнітних вихрових структур близько 60 років тому передбачив британський фізик-теоретик Тоні Скірмі (Tony Skyrme). Пізніше ці магнітні вихори одержали його ім’я. Це топологічно стійкі магнітні утворення, які можна збуджувати в магнітних плівках, а потім зчитувати їхній стан. Порівняно з класичними магнітами (намагніченістю) скирміони обіцяють виявитися на три-чотири порядки енергоефективнішими у завданнях зберігання даних, і вони також не вимагають живлення для підтримки стану намагніченості.
Зараз скирміони залишаються предметом раннього дослідження, хоча вчені вже приблизно розуміють, як на їх основі створити осередки пам’яті. Вчені Аргонської лабораторії використовують для цього поєднання електронного мікроскопа та штучного інтелекту. Алгоритм навчили розпізнавати скирміони у шарах матеріалу, охолодженого до наднизьких температур. З’ясувалося, що чим сильніше охолоджують матеріал, тим менше шансів у скирміонів уціліти. При температурі -168 °C скирміони практично зникли, тоді як нагрівання до -50 °C повернуло магнітній структурі порядок.
Світлі точки — це зони впорядкованості скирміонів, і чим холодніший матеріал, тим менше порядку
Вчені впевнені, що оборотність переходу від хаосу до порядку та навпаки створює простір для винайдення нових ефективних систем магнітної пам’яті. Зовсім скоро для зберігання даних у світі споживатиметься до 25% всієї енергії, що виробляється на Землі. Це неприпустима розкіш. Комп’ютери потребують нових та енергоефективних систем пам’яті. Скирміони є одними з перспективних кандидатів на цю роль, хоча їх ще вивчати та вивчати.
