Vortici magnetici. Uno skyrmion target è un modello di spin in un materiale (dischi grigi) che include due componenti (mostrati sotto ogni disco):uno skyrmion circolare "normale" (livello medio) e un anello di spin che produce un campo magnetico opposto (livello inferiore ). Il modello è disponibile in due stati, “giù” (a sinistra) e “su” (a destra). Credito: Fisica
(Phys.org)—Un team di ricercatori con membri degli Stati Uniti, La Germania e la Cina hanno scoperto che un giorno gli skyrmioni magnetici potrebbero essere utilizzati come mezzo per archiviare dati elettronici. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , i ricercatori descrivono la creazione di una struttura in grado di generare skyrmioni che possono essere invertiti con un magnete mantenendo la sua forma quando il magnete viene ritirato.
Gli Skyrmion sono rotazioni vorticose in un materiale che esiste come uno schema, generalmente un cerchio, e sono tipicamente stabilizzati mediante l'uso di un magnete esterno. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno sviluppato un metodo mediante il quale potrebbero essere generati skyrmioni che non richiedono un magnete esterno per rimanere stabili. Per di più, hanno scoperto che l'applicazione di un magnete faceva invertire lo skyrmion.
Per generare uno skyrmion, i ricercatori hanno creato un disco di germanuro di ferro (utilizzando la fresatura a fascio ionico e l'iniezione di gas seguita dall'incisione) con un diametro di 160 nanometri e uno spessore di 90 nanometri. Hanno quindi usato l'olografia elettronica per dimostrare che esisteva uno skyrmion nel mezzo del disco che avevano creato. Hanno anche scoperto che la parte esterna del disco conteneva spin di elettroni che creavano un campo magnetico opposto a quello dello skyrmion. Ulteriori studi sulla struttura che hanno creato hanno mostrato che aveva due configurazioni di stato fondamentale più basse:una con lo skyrmion che ruotava in senso orario (con gli spin rivolti verso l'alto), l'altro in senso antiorario (con gli spin rivolti verso il basso). lo skyrmione, hanno anche trovato, potrebbe spostarsi tra i due stati applicando temporaneamente un campo magnetico di appena 200 millitesla. La stabilizzazione, suggeriscono i ricercatori, si verifica a causa del campo magnetico generato dall'anello esterno del disco
Notando che lo skyrmion poteva essere spostato avanti e indietro rapidamente e facilmente, i ricercatori suggeriscono che la struttura potrebbe essere applicata in sostituzione dei dispositivi di memoria convenzionali, perché è molto più piccolo del ferromagnetico attualmente in uso. Sottolineano inoltre la possibilità di utilizzarli per creare porte logiche. Le tecniche per semplificare e industrializzare il processo di creazione dei dischi dovrebbero essere sviluppate prima dell'implementazione di tali applicazioni, però.
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