Sopivasti kiertyneitä skyrmioneja

Argonne National Laboratoryn tutkijat ovat löytäneet tavan hallita ja luoda erityisiä kuvioituja pintoja magneettisesti järjestäytyneessä materiaalissa.

Alueita tai pintoja joihin liittyy magneettisia spinejä, tunnetaan skyrmioneina tai antiskyrmioneina. Niillä ei ole netto sähkövarausta mutta niillä on jotakin mitä tiedemiehet kutsuvat topologiseksi varaukseksi, mikä tarkoittaa, että niitä voidaan käyttää informaation tallentamiseen.

Skyrmioneja on saatu aikaan jo aiemmin mutta uutta on, että nyt tutkijat voivat hallita sitä, missä kohtaa materiaalia ne esiintyvät.

Argonnen tutkijat loivat skyrmioneja ja antiskyrmioneja fokusoidulla ionisuihkulla, joka oleellisesti pommittaa platinan ja koboltin pintakerrosta galliumin ioneilla.

Eri vaiheiden jälkeen ryhmä sai ajatuksen liikuttaa sädettä spiraalissa, lähtien joko keskeltä ulospäin tai reunalta kohti keskustaa. Ensimmäisessä tapauksessa syntyi hyvin määritelty skyrmioni; toisessa tapauksessa syntyi antiskyrmioni.

”Parhaan tietomme mukaan tämä on ensimmäinen kerta, kun keinotekoinen antiskyrmion on toteutettu kokeilussa” toteaa tutkimusta johtanut Argonnen materiaalitieteilijä Charudatta Phatak.

National University of Singaporen (NUS) johtamassa tutkimuksessa kansainvälinen tutkijaryhmä on puolestaan kehitellyt uusia ohuita monikerroskalvoja, jolle voisi valjastaa skyrmioneja informaation kantajiksi. Tutkijaryhmä luoma uusi materiaali säilyttää skrymionien tilan vaikka esimagnetointikenttä poistetaan.

Pyörteisiä skyrmioneja ovat tutkineet monet tutkijaryhmät, pyrkien löytämään keinon hyödyntämään muun muassa magneettisten kuvioiden kaarevuutta mahdollisten kilparatamuistien perustana.

King Abdullah University of Science and Technologyn (KAUST) johtama kansainvälinen tutkimusryhmä on puolestaan löytänyt näistä ilmiöistä uuden Hall-efektin, jonka aiheuttaa paikallinen spinvirta.

Aiheesta aiemmin:

Skyrmionit raviradalle

Minimalistista muistitekniikkaa

Yhtenäinen teoria skyrmion-aineille