Computación de reservorios en nanoestructuras skyrmiónicas

• Autores: Pusiol, Enzo Fabrizio; Saavedra, Eduardo; Bajales Luna, Noelia
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Skyrmion cluster; Nanoestructuras; Resonancia ferromagnética; Reservorios; Nonlinearity; Eje temático: Investigación en disciplinas básicas y aplicadas; TECHNOLOGY
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Fil: Pusiol, Enzo Fabrizio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
Fil: Saavedra, Eduardo. Universidad Santiago de Chile. Facultad de Ciencia; Chile.
Fil: Bajales Luna, Noelia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
Fil: Bajales Luna, Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científiicas y Técnicas. Instituto de Física "Enrique Gaviola"; Argentina.
Este trabajo tiene por objetivo general explorar la viabilidad de utilizar nanoestructuras magnéticas con texturas skyrmiónicas como innovadores reservorios compatibles con los nuevos paradigmas que responden a la computación de nanomateriales, basada en el conocimiento de las propiedades de sistemas físicos. Para ello, se seleccionó estratégicamente un material magnético consistente en una multicapa de Co/Pt en forma de nanodiscos ultradelgados, dado que estos sistemas pueden albergar configuraciones estables de skyrmions conocidas como skyrmions clusters (SC). En primer lugar, se obtuvieron los estados de equilibrio de los SC en los nanodiscos de Co/Pt, los cuales fueron insumos para el estudio de la dinámica de la magnetización. Asimismo, se identificaron los modos de oscilación para cada estado de equilibrio calculado previamente y, a partir de los resultados obtenidos, se diseñó un esquema de RC basado en nanodiscos de Co/Pt, en el cual cada SC fue testeado con las métricas asociadas a las características de memoria y no linealidad. Se compararon los resultados propios con los obtenidos por otros autores, demostrando que los SC estudiados en una multicapa de Co/Pt son candidatos prometedores para la implementación de RC en computación de materiales.
ABSTRACT This work aims to explore the feasibility of using magnetic nanostructures with skyrmionic textures as innovative reservoirs compatible with the new paradigms that respond to nanomaterial computing, based on the knowledge of the properties of physical systems. To this end, a magnetic material consisting of an ultrathin Co/Pt multilayer in the form of nanodisks was strategically selected, as these systems can host stable skyrmion configurations known as skyrmion clusters (SCs). First, the equilibrium states of SCs in Co/Pt nanodisks were obtained, which served as inputs for the study of magnetization dynamics. Likewise, the oscillation modes for each previously calculated equilibrium state were identified, and based on the results obtained, an RC scheme based on Co/Pt nanodisks was designed, in which each SC was tested with metrics associated with memory and nonlinearity characteristics. The results obtained were compared with those obtained by other authors, demonstrating that the studied SCs in a Co/Pt multilayer are promising candidates for the implementation of RC in materials computing.
Fil: Pusiol, Enzo Fabrizio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
Fil: Saavedra, Eduardo. Universidad Santiago de Chile. Facultad de Ciencia; Chile.
Fil: Bajales Luna, Noelia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
Fil: Bajales Luna, Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científiicas y Técnicas. Instituto de Física "Enrique Gaviola"; Argentina.