Magneettisia skyrmioneja laserpulsseilla

11.05.2022

Lund-eksoottisia-magneettirakenteita-laserilla-250-t.jpgLundin yliopistossa tehdyssä tutkimuksessa on löydetty uusi tapa luoda nanokokoisia magneettisia hiukkasia käyttämällä ultranopeita laservalopulsseja. Löytö voi tasoittaa tietä uusille ja energiatehokkaammille teknisille komponenteille ja siitä voi olla hyödyksi tulevaisuuden kvanttitietokoneille.

Magneettisia skyrmioneja kuvataan joskus magneettisiksi pyörteiksi. Ne kiinnostavat suuresti sekä perustutkimusta että teollisuutta, sillä niistä voidaan valmistaa kompaktimpia tietokonemuisteja. Se on kuitenkin helpommin sanottu kuin tehty. Skymionien käyttäminen teknisiin tarkoituksiin edellyttää tehokkaita tapoja kirjoittaa, poistaa ja käsitellä hiukkasia lyhyessä ajassa ja suurella tilatarkkuudella.

Tutkimuksessaan tutkijat Claudio Verdozzi Lundin yliopistosta sekä kollegat Max Planckin Instituutista ovat löytäneet uuden lähestymistavan.

"Olemme työssämme teoriassa osoittaneet, kuinka on mahdollista täyttää yksi näistä vaatimuksista, eli kuinka luoda magneettisia skyrmioneja ultralyhyillä laservalopulsseilla", sanoo Verdozzi.

Tutkimusryhmä on tunnistanut mikroskooppisen mekanismin, joka selittää kokeellisen protokollan, jonka on osoitettu olevan hyödyllinen outojen skyrmionien luomisessa.

”Tutkimuksemme osoittaa, että valoa voidaan käyttää paikallisten magneettisten viritteiden manipuloimiseen hyvin lyhyessä ajassa", sanoo Claudio Verdozzi.

On olemassa useita sovelluksia, joihin uusi löytö voi johtaa, mukaan lukien kvanttitekniikka - alue, jossa kvanttimekaanisia ominaisuuksia käytetään ratkaisemaan erittäin edistyksellisiä laskelmia, joita perinteiset tietokoneet eivät pysty käsittelemään.

Magneettisten viritysten, kuten skyrmionien ja ns. spin-aaltojen uskotaan myös pystyvän vähentämään energiankulutusta teknologisissa komponenteissa ja siten auttamaan tulevien ilmastotavoitteiden saavuttamisessa.

”Skyrmionit ovat teknologisen potentiaalinsa ansiosta sekä teoreettisen että kokeellisen tutkimuksen painopiste. Myös niiden eksoottisilla magneettikuvioilla on käsitteellisesti ja matemaattisesti kaunis viehätys, mikä tekee niistä erittäin mielenkiintoisia”, Claudio Verdozzi päättää.

Aiheesta aiemmin:

Vielä enemmän skyrmioneja

Skyrmioneja huonelämpötilassa

16.10.2026Kvanttispinit siirtävät senttimetrin kokoista kohdetta
15.10.2026Pieniä spinejä, suuria kvanttiefektejä
15.10.2026Raskaat fermionit ilmestyvät atomikerroksen rajapinnalle
15.10.2026Matemaattisen tarkasti räätälöitäviä magneettikenttiä
15.10.2026Kivihiilen nanopisteet tehostavat 2D-elektroniikkaa
14.10.2026Multiferroisuutta van der Waals materiaaleilla
14.10.2026Venyvä kvanttipistenäyttö säilyttää kuvan laadun
13.10.2026Kohti omat virheensä korjaavia kvanttitietokoneita
13.10.2026Valon hallinta valolla värjättyjen nestekiteiden avulla
12.10.2026Atomeilla aurinkokennot yli perinteisten rajojen

Siirry arkistoon »