Команда физиков из Национальной Аргоннской Лаборатории создала «перезаписываемый лед магнитных зарядов» — материал с потенциальными приложениями в памяти и логических устройствах, способный привести к появлению миниатюрных и мощных компьютеров, возможно даже квантовых.

«Наша работа это первый успех в создании искусственного льда магнитных зарядов с контролируемыми энергетическими состояниями, — утверждает Чжили Сяо (Zhili Xiao), соавтор публикации в Science. — Он представляет собой универсальную платформу для изучения искусственных спиновых льдов, открытия новых физических явлений и получения желаемой функциональности для приложений».

В прошлом было предпринято немало неудачных попыток глобального и локального контроля спинового льда магнитных зарядов, названного так поскольку решёточная структура спинов напоминает порядок расположения протонов в водяном льде.

Авторы нового исследования нашли выход в разделении решёточной структуры магнитных спинов и магнитных зарядов. С помощью двухосного векторного магнита они удобно и точно вводили лед магнитных монополей в одну из восьми возможных для него зарядовых конфигураций. Затем они использовали магнитно-силовой микроскоп для демонстрации локальных записи-чтения-стирания при комнатной температуре.

Магнитный зарядовый лед имеет два измерения, то есть состоит из тонкого слоя атомов и его можно наносить на другие тонкие материалы, например, на графен. Кроме того, он неопасен для окружающей среды и относительно дешев в производстве.