Topological Memory with Multiply-Connected Planar Magnetic Nanoelements

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A coding scheme is introduced to store a set of linked bit strings in planar magnetic nanoelements with holes. Analytical expressions for the corresponding magnetization distributions are developed up to a homotopy and the specific examples are given for doubly- and triply-connected cases. The energy barriers, protecting the information-bearing states, are discussed. Compared to a set of disparate simply-connected nanoelements of the same total connectivity, the nanoelements with holes can hold much more information due to the possibility of linking the individual bits.

About the authors

K. L. Metlov

Donetsk Institute for Physics and Engineering;Institute for Numerical Mathematics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: metlov@donfti.ru
Donetsk, 283048 Russia;Moscow, 119991 Russia

References

  1. S. S. P. Parkin, M. Hayashi, and L. Thomas, Science 320, 190 (2008).
  2. A. Fert, V. Cros, and J. Sampaio, Nat. Nanotechnol 8, 152 (2013).
  3. R. Tomasello, E. Martinez, R. Zivieri, L. Torres, M. Carpentieri, and G. Finocchio, Sci. Rep. 4, 6784 (2014).
  4. S. Qiu, J. Liu, Y. Chen, X. Qi, and L. Fang, J. Magn. Magn. Mater. 554, 169144 (2022).
  5. S. Jain, V. Novosad, F. Fradin, J. Pearson, V. Tiberkevich, A. Slavin, and S. Bader, Nat.Commun 3, 1330 (2012).
  6. A. A. Belavin and A. M. Polyakov, JETP Lett. 22, 245 (1975).
  7. A. Wachowiak, J. Wiebe, M. Bode, O. Pietzsch, M. Morgenstern, and R. Wiesendanger, Science 298, 577 (2002).
  8. V. L. Mironov, O. L. Ermolaeva, S. A. Gusev, A. Y. Klimov, V. V. Rogov, B. A. Gribkov, O. G. Udalov, A. A. Fraerman, R. Marsh, C. Checkley, R. Shaikhaidarov, and V. T. Petrashov, Phys. Rev. B 81, 094436 (2010).
  9. K. L. Metlov, Phys. Rev. Lett. 105, 107201 (2010).
  10. D. J. Gross, Nucl. Phys. B 132, 439 (1978).
  11. A. B. Bogatyrev, Theor. Math. Phys. 193, 1547 (2017).
  12. A. B. Bogatyrev and K. L. Metlov, Low Temp. Phys. 41, 984 (2015).
  13. A. B. Bogatyr¨ev and K. L. Metlov, Phys. Rev. B 95, 024403 (2017).
  14. N. Akhiezer, Elements of the Theory of Elliptic Functions, Translations of mathematical monographs, American Mathematical Society (1990).
  15. D. G. Crowdy and J. S. Marshall, Comput. Meth. Funct. Theor. 7, 293 (2007).
  16. M. Potkina, I. Lobanov, H. J'onsson, and V. Uzdin, J. Magn. Magn. Mater. 549, 168974 (2022).
  17. E. E. Huber, Jr., D. O. Smith, and J. B. Goodenough, J. Appl. Phys. 29, 294 (1958).
  18. A. Bisig, M. St¨ark, M.-A. Mawass, C. Mouta s, J. Rhensius, J. Heidler, F. Bu¨ttner, M. Noske, M. Weigand, S. Eisebitt, T. Tyliszczak, B. Van Waeyenberge, H. Stoll, G. Schu¨tz, and M. Kl¨aui, Nat.Commun. 4, 2328 (2013).
  19. K. L. Metlov and Y. P. Lee, Appl. Phys. Lett. 92, 112506 (2008).
  20. M. J. Mart'ınez-P'erez, B. Mu¨ller, J. Lin, L. A. Rodriguez, E. Snoeck, R. Kleiner, J. Ses'e, and D. Koelle, Nanoscale 12, 2587 (2020).
  21. E.-M. Hempe, M. Kl¨aui, T. Kasama, D. Backes, F. Junginger, S. Krzyk, L. J. Heyderman, R. Dunin-Borkowski, and U.Ru¨diger, Phys. Stat. Sol. A 204, 3922 (2007).
  22. V. Est'evez and L. Laurson, Phys. Rev. B 91, 054407 (2015).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».