Un nuevo fenómeno magnético puede mejorar las memorias RAM y la capacidad de los discos duros

Un equipo de científicos del Departamento de Física de la Universitat Autònoma de Barcelona, en colaboración con científicos del Argonne National Laboratory (EE.UU) y del laboratorio SPINTEC (Grenoble, Francia) ha generado por primera vez unos estados magnéticos microscópicos, llamados "estados vórtice desplazados", que permitirán incrementar la capacidad de los discos duros y de las memorias magnéticas MRAM, que no se borran al apagar el ordenador. La investigación ha sido publicada en las revistas Physical Review Letters y Applied Physics Letters.

En un futuro próximo, encenderemos el ordenador y estará preparado para trabajar casi instantáneamente, en lugar de tenernos que esperar a que el sistema operativo y unos cuantos programas se carguen en la memoria RAM. Pero, de momento, las memorias actuales SRAM y DRAM no lo permiten, ya que son rápidas pero se borran cuando apagamos el ordenador (son volátiles); las memorias Flash que utilizamos para las cámaras de fotos no se borran, pero son lentas; y las memorias MRAM, todavía en estado experimental, son rápidas y no volátiles, pero su capacidad de almacenamiento no es suficientemente grande.

Un equipo de científicos del Departamento de Física de la UAB, en colaboración con científicos del Argonne National Laboratory (EE.UU) y del laboratorio SPINTEC (Grenoble, Francia), ha descubierto un fenómeno magnético que puede ser útil para conseguir el tipo de memoria ideal: una MRAM con gran capacidad de almacenamiento.

Los llamados "estados vórtice desplazados", observados por primera vez por los investigadores de la UAB, son pequeños remolinos microscópicos, de unas pocas milésimas de milímetro, que se forman en las minúsculas zonas magnéticas en las que se registran los datos. Tradicionalmente, la información en los discos duros se graba orientando estas zonas en direcciones concretas. Las que se orientan hacia arriba, por ejemplo, codifican un 1 y las que miran hacia abajo codifican un cero. La capacidad de los discos duros se incrementa cuanto más pequeñas son y más juntas están estas zonas unas de otras. Pero si están demasiado cerca, el campo magnético de una puede afectar a su vecina y borrar los datos. En cambio, cuando el campo se registra en forma de remolino, de "estado vórtice", éste no sale de la minúscula zona en que está confinado, no afecta a los datos vecinos, y la capacidad del disco duro puede ser mucho más grande.

Los científicos han conseguido crear estos "estados vórtice" sobre pequeñas estructuras circulares, de dimensiones más pequeñas que el micrómetro (la milésima de milímetro), y que combinan capas de material con propiedades magnéticas contrarias: una capa de material ferromagnético y otra antiferromagnética. La novedad de la configuración magnética observada por los científicos de la UAB es que los estados vórtice están desplazados, es decir, una vez se deja de aplicar un campo magnético el ojo del remolino se descentra respecto la estructura circular sobre la que se ha formado. Este detalle aparentemente insignificante es la clave para que la técnica se pueda aplicar para incrementar la capacidad no sólo de los discos duros, sinó también de las memorias magnéticas MRAM, rápidas, no volátiles, pero hasta ahora con poca capacidad de almacenamiento.

"El fenómeno observado también tiene otras aplicaciones, como la mejora de los cabezales de lectura de los discos duros", afirma el físico de la UAB, investigador ICREA y coordinador de la investigación, Jordi Sort, "pero, de hecho, el interés que nos motivó a nosotros es más fundamental: se trata de un estado físico muy peculiar que sólo se puede observar en estructuras magnéticas de dimensiones muy pequeñas".

En la investigación, publicada recientemente en las revistas Physical Review Letters y Applied Physics Letters, también han participado los investigadores del Departamento de Física de la UAB Josep Nogués (investigador ICREA) y Maria Dolors Baró.

Fuente: Universidad Autónoma de Barcelona