Cientistas criaram a memória do amanhã – em vórtices magnéticos com imitação de sinapses cerebrais

O crescimento exponencial do fluxo de informações e os avanços nas redes neurais e na inteligência artificial exigem uma memória nova e incomum, pois os requisitos para armazenamento e processamento de dados superaram as tecnologias atuais. Há muitos candidatos para essa função, e um deles pode ser a memória de vórtice magnético criada em Barcelona, ​​que, além disso, imita com sucesso as sinapses do cérebro humano, abrindo caminho para a computação neuromórfica.

Fonte da imagem: AI generation Grok 3/avalanche noticias

O desenvolvimento foi relatado por pesquisadores da Universidade Autônoma de Barcelona (UAB), que publicaram um artigo na revista Nature Communications. Os cientistas abandonaram a ideia de usar revestimentos contínuos de película fina, como é feito, por exemplo, na produção de discos rígidos. Em vez disso, eles criaram uma série de pontos do tamanho de nanômetros. Cada ponto representa uma célula de memória única, cuja profundidade de bits pode ser significativamente maior que os dois clássicos 0 e 1.

O princípio do novo desenvolvimento é que o estado da célula pode ser controlado sem um circuito de corrente, como é o caso da memória magnetoresistiva clássica. Em vez disso, a célula é controlada por voltagem (campo magnético), o que reduz drasticamente o consumo de energia da memória e, como resultado, sua geração de calor.

Fonte da imagem: Nature Communications 2025

Os nanopontos são feitos de um material inicialmente paramagnético (fracamente magnético), FeCoN (um composto de ferro, cobalto e nitrogênio). Quando a voltagem é aplicada aos eletrodos sob os nanopontos, um campo eletromagnético é criado, e íons de nitrogênio são empurrados para o material eletrolítico circundante. Assim, o material se transforma em um ferroímã com um gradiente de magnetização crescente de baixo para cima.

Após um certo ponto, os momentos magnéticos dos átomos nos nanopontos formam uma estrutura estável semelhante a um vórtice magnético (Vortion). Isso corresponde à transferência do nanoponto para um determinado estado ou, mais simplesmente, leva à gravação da célula. Cientistas descobriram que, ao ajustar o tempo de fornecimento de tensão ao eletrodo, é possível atingir vários estados magnéticos de vórtices, aumentando assim a capacidade de armazenamento de dados em cada nanoponto.

A aplicação mais interessante do novo tipo de memória promete ser seu uso na computação neuromórfica. Semelhante ao armazenamento de dados em uma sinapse do cérebro humano, a memória do vórtice magnético pode conter peso e amplitude ao mesmo tempo, abrindo caminho para novos tipos de computação de memória.