Discos duros más pequeños a base de skyrmiones

skyrmionEn informática existe la llamada Ley de Moore, que dice que la cantidad de transistores en un circuito integrado se duplica cada dos años más o menos. Esto podría aplicarse a casi cualquier tecnología existente: discos duros, baterías… pero la escalada tiene que romperse en un momento: en el que la tecnología llega al límite material de complejidad o miniaturización. En el caso de los discos duros -en el que los datos en forma de ceros y unos se graban como campos magnéticos sobre una superficie- este límite ronda los 25 nanómetros, que es lo más junto que puede estar un campo magnético a otro sin empezar a afectarse mutuamente.

Presentamos los skyrmiones. Estas partículas, teorizadas por Tony Skyrme en los años ’60, son campos magnéticos asociados a átomos (eh, “una superposición cuántica de bariones y estados de resonancia“; se pueden imaginar como un vórtice o nudo magnético en torno a un grupo de átomos) pero en cuyo interior el spin de los electrones no está alineado como en un imán normal, lo que hace que sean menos influyentes con los de su entorno y se puedan “apretar” más datos en una superficie dada. El problema de los skyrmiones es que no son fáciles de fabricar.

Hace unos días un equipo de físicos de la Universidad de Hamburgo publicó un artículo en el que parecen haber conseguido crear y aniquilar skyrmiones individuales en una superficie de hierro-paladio sobre una placa de iridio; el conjunto fue enfriado a 4.2K (casi cero absoluto) y se aplicó corriente con la punta de un microscopio de efecto túnel, consiguiendo con ello asignar una carga topológica: en la metáfora de Niklas Romming, uno de los miembros, haciendo y deshaciendo nudos para recordar cosas. Por supuesto que ya tenían la idea del almacenamiento de datos en mente. La separación entre estas cuasipartículas era de tan sólo 6 nanómetros!

La cuestión ahora será ver si este efecto puede conseguirse a temperatura ambiente; los discos magnéticos basados en skyrmiones, además de ser más robustos que los campos magnéticos convencionales -por ejemplo, resistencia a las oscilaciones térmicas- consumirían muchísima menos energía en los procesos de lectura/escritura* y serían extraordinariamente compactos**, más de lo que se podría conseguir nunca con un disco duro convencional.

Y así, cuando llegamos a los límites permitidos por la Física para hacer algo, los humanos simplemente cambiamos de Física.

Writing and Deleting Single Magnetic Skyrmions, en Science.

Visto en Physics World y otros.

* Supuestamente, cien mil veces menos.

** un disco duro de sobremesa típico del tamaño de media ficha de dominó…