ENGINEERINGNET.BE - Een magnetisch racebaangeheugen kan data in minder dan tien nanoseconden lezen en schrijven. In dit geheugen suizen wervelende magnetische structuren voor gegevensopslag rond op een racebaan van nanogrootte. Er zijn geen bewegende delen, het is energie-efficiënter en goedkoper dan toe nu toe gebruikte harde schijven.
Mariëlle Meijer, promovendus bij TU Eindhoven, is geïnteresseerd in het bestuderen van de interacties tussen magnetische structuren en wil weten hoe grote veranderingen in deze interacties van invloed zijn op het vermogen van bepaalde structuren om betrouwbaar data op te slaan.
Denk daarbij aan spinspiralen, chirale magnetische domeinwanden en skyrmionen, die alledrie topologisch stabiel zijn. Topologische stabiliteit betekent dat alleen een heel grote toename van het externe magneetveld of de temperatuur data kan verwijderen.
Deze topologische stabiliteit maken deze structuren, ideaal voor dataopslag in magnetische racebaangeheugens. De structuren roteren, en hoe ze roteren wordt beïnvloed door hun lokale omgeving en beïnvloedt de data die in de structuren zijn opgeslagen.
"Om de rotatie van de wervelende structuren in het lab te meten, hebben we een techniek nodig die een resolutie heeft van 10 tot 20 nanometer - de typische grootte van domeinwanden. Daarom gebruiken we scanning electron microscopy with polarization analysis (SEMPA)", zegt Meijer.
Bij SEMPA worden de magnetische materialen gescand met een elektronenbundel, wat leidt tot de emissie van secundaire elektronen uit de magnetische materialen.
De rotatie van de magnetische domeinwanden wordt op deze secundaire elektronen gedrukt. Rotatie-informatie over de werveling van magnetische structuren wordt dan uit de elektronen geëxtraheerd.
Meijer: "We begrijpen nog steeds niet helemaal hoe de verschillende interacties invloed hebben op de minuscule magnetische structuren voor dataopslag op racebaangeheugen. Er is nog zoveel meer uit te zoeken. Het kan nog jaren duren voordat magnetisch racebaangeheugen gemeengoed wordt in onze apparaten.”
