I ricercatori del Technion-Israel Institute of Technology sono riusciti a generare minuscoli "nano-ricci di luce" chiamati skyrmioni ottici, che potrebbe rendere possibili progressi rivoluzionari nell'elaborazione delle informazioni, trasferimento e conservazione.

La ricerca, pubblicato di recente in Scienza , è stato guidato dal Professor Guy Bartal del Dipartimento di Ingegneria Elettrica di Viterbi e dal Professor Netanel Lindner del Dipartimento di Fisica del Technion. Il gruppo di ricerca comprendeva anche il professor Bergin Gjonaj della Facoltà di Medicina dell'Università albanese di Tirana; così come Shai Tseses, Evgeni Ostrovsky e Kobi Cohen, tutti i ricercatori del Technion.

Il termine "skyrmion" deriva dal nome del Dr. Tony Skyrme, un fisico inglese che, nel 1962, hanno scoperto che le disposizioni ad alta energia dei sistemi fisici con campi che hanno una "configurazione simile a un riccio" godono di una maggiore stabilità. Negli anni, il concetto è stato applicato a diversi sistemi di materiali, soprattutto nei magneti. Le disposizioni del riccio sono considerate un'alternativa molto promettente per la rappresentazione dei dati, che potrebbe aumentare drasticamente l'archiviazione della memoria del computer.

Attualmente, la maggior parte delle informazioni del mondo viene inserita o estratta su dischi rigidi tramite un braccio meccanico. Ma la gestione delle informazioni basata sugli skyrmioni richiede solo deboli correnti elettriche. E gli skyrmioni sono di dimensioni nanometriche – con diametri 10, 000 volte più piccolo di quello di una ciocca di capelli. Tali caratteristiche sono il motivo per cui ci si aspetta che gli skyrmion ottimizzino drasticamente, velocizzare e ridurre i costi di elaborazione delle informazioni, trasferimento e conservazione.

I ricercatori del Technion sono stati i primi ad estendere l'idea del Dr. Skyrme al mondo dell'ottica:sono riusciti a generare skyrmioni utilizzando il campo elettrico delle onde elettromagnetiche. A differenza delle onde luminose "normali", i cui campi elettrici di solito puntano lungo una direzione specifica (un principio fisico sottostante, Per esempio, occhiali da sole polarizzati), i ricercatori del Technion hanno dimostrato che un campo elettrico può assumere una forma "skyrmion" e contemporaneamente essere rivolto in tutte le direzioni, tale che la sua configurazione spaziale assomigli agli aculei di un riccio. Inoltre, hanno dimostrato che questi "ricci leggeri" sono robusti contro vari difetti del materiale che ospita le onde elettromagnetiche.

La generazione di successo di skrymion nelle onde elettromagnetiche può essere di importanza critica nelle applicazioni pratiche. Ad oggi, i materiali in cui si formano gli skrymion sono molto rari e di solito richiedono il raffreddamento a temperature molto basse, tipicamente ottenuto con azoto liquido o elio. La nuova scoperta del team Technion potrebbe consentire la replica futura di questo effetto unico in un'ampia gamma di sistemi e materiali, compresi i liquidi, sistemi di nanoparticelle e persino gas atomici freddi. Potrebbe anche gettare le basi per nuove applicazioni skyrmion nell'elaborazione delle informazioni ottiche (piuttosto che magnetiche), trasferimento e conservazione.