Класическите компютри обработват информацията чрез електрони, което води до нагряване и изисква охлаждане и значителна консумация на енергия. Спинтрониката може да реши този проблем. Вместо да се използва поток от електрони за обработка на информацията, може да се използва техният собствен кинетичен импулс или спин. Екип от учени от Германия и Япония успя цели 10 пъти да повиши дифузията на скирмионите – магнитните вихри на спиновата група.

Обикновено учените не се занимават със спиновете на отделните електрони, а с магнитните вихри, състоящи се от много спинове. Тези вихри се наричат скирмиони и възникват в магнитните метални слоеве. Те могат да се разглеждат като двуизмерни квазичастици. От една страна, тези вихри могат да се движат свободно под въздействието на електрическия ток. От друга страна, те се движат хаотично и са изключително ефективни поради дифузията. Възможността за създаване на компютър на базата на скирмиони беше демонстрирана в миналото от екип изследователи от Университета Гутенберг в Майнц. Създаденият от тях прототип се състои от тънки слоеве метал, някои от които са с дебелина едва няколко атома.

Сега, заедно с колегите си от Университета в Констанц и Университета в Тохоку, учените преодоляха следващата стъпка към създаването на неконвенционален компютър. Те са успели да увеличат дифузията на скирмионите 10 пъти с помощта на изкуствен антиферомагнетизъм, което значително е намалило консумацията на енергия и е увеличило изчислителната скорост на потенциалния компютър.

За да създадат такъв изкуствен антиферомагнетик, учените са съединили два феромагнитни слоя, така че магнитните полета на двата слоя взаимно да се неутрализират. Те са намалили силата им, като са изместили вихрите и по този начин са увеличили дифузията, съобщава Science Daily.

„Създадохме изкуствен антиферомагнитен материал, в който дифузията на скирмионите е около 10 пъти по-висока, отколкото в отделните слоеве“, казва Клаус Рааб, един от физиците в екипа. „Тази дифузия може да бъде използвана за реализиране на стохастични изчисления – форма на изчисления, която използва стохастични процеси като случайно движение на частици“.