在磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的新概念中，它旨在在芯片結(jié)構(gòu)中來回發(fā)送小磁位，將它們密集存儲(chǔ)并稍后讀出。當(dāng)試圖產(chǎn)生特別微小的位時(shí)，磁雜散場會(huì)產(chǎn)生問題?，F(xiàn)在，Max Born Institute(MBI)，麻省理工學(xué)院(MIT)和DESY的研究人員能夠在磁性結(jié)構(gòu)上設(shè)置“隱形斗篷”。以這種方式，可以以允許小而可移動(dòng)的比特的方式減少磁雜散場。

對于物理學(xué)家來說，磁性與原子中電子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。圍繞原子核以及它們自身軸周圍的軌道，電子產(chǎn)生原子的磁矩。與磁矩相關(guān)的磁雜散場是我們從例如我們用于在釘板上固定音符的條形磁鐵所知道的屬性。它也是磁雜散場，用于從磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器讀取信息。在今天的硬盤中，單個(gè)磁性鉆頭的尺寸約為15 x 45納米，其中大約1,000,000,000,000個(gè)適合印章。

用于磁性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的新穎概念的一個(gè)愿景是通過電流脈沖在存儲(chǔ)器芯片中來回發(fā)送磁性位，以便將它們存儲(chǔ)在芯片中的合適位置并稍后檢索它們。這里，磁雜散場有點(diǎn)詛咒，因?yàn)樗梢苑乐贡忍刈兊酶?，以便更加密集地封裝信息。另一方面，雜散場下面的磁矩需要能夠移動(dòng)結(jié)構(gòu)。

研究人員現(xiàn)在能夠在磁性納米結(jié)構(gòu)上放置一個(gè)“隱形斗篷”并觀察這些結(jié)構(gòu)可以達(dá)到的小和多快。為此，將具有相反電子旋轉(zhuǎn)的不同原子元素組合在一種材料中。通過這種方式，磁雜散場可以減少甚至完全消除 - 然而，單個(gè)原子仍然帶有磁矩但是一起出現(xiàn)隱形。

盡管有這種隱形，科學(xué)家們?nèi)阅軌驅(qū)@些微小的結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。通過X射線全息術(shù)，他們能夠選擇性地僅使其中一個(gè)構(gòu)成元素的磁矩可見 - 這樣，即使是隱形斗篷，也可以記錄圖像。

顯而易見的是，對隱形斗篷強(qiáng)度的微調(diào)允許同時(shí)滿足兩個(gè)目標(biāo)，這兩個(gè)目標(biāo)對于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的潛在應(yīng)用是重要的。“在我們的圖像中，我們看到非常小的磁盤狀磁性結(jié)構(gòu)，”MBI的Bastian Pfau博士說。“我們觀察到的最小結(jié)構(gòu)的直徑只有10納米。” 如果可以使用這種結(jié)構(gòu)對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，那么今天的硬盤驅(qū)動(dòng)器的信息密度可能會(huì)顯著增加。此外，在其他測量中，研究人員意識到適當(dāng)?shù)碾[形位可以通過短電流脈沖特別快地移動(dòng) - 這是在存儲(chǔ)器件中實(shí)際使用的重要特性。麻省理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的速度高于每秒1公里。

“這可能是量子物理學(xué)的結(jié)果，”MBI的Stefan Eisebitt教授解釋道。“圍繞原子核的電子軌道對磁矩的貢獻(xiàn)只是電子圍繞其自身軸旋轉(zhuǎn)的貢獻(xiàn)的一半。” 當(dāng)在一種材料中將不同的原子類型與這種旋轉(zhuǎn)的不同方向和強(qiáng)度組合時(shí)，可以取消系統(tǒng)的總旋轉(zhuǎn) - 物理學(xué)家談?wù)摽偨莿?dòng)量 - 同時(shí)仍然保持小的磁矩。由于角動(dòng)量在通過電流脈沖移動(dòng)結(jié)構(gòu)時(shí)導(dǎo)致阻力，因此該方法允許高速運(yùn)動(dòng)。因此，如果隱形斗篷的力量調(diào)整恰到好處，