La trama di spin di un dimero bimero antiferromagnetico. Credito:Università cinese di Hong Kong, Shenzhen
Rispetto alle trame di spin chirale nei ferromagneti, le loro controparti antiferromagnetiche possono essere manipolate da correnti di spin con un approccio più diretto a causa dell'assenza dell'effetto Hall skyrmion, e un consumo energetico molto inferiore, anche. Finora, la maggior parte della ricerca si è concentrata sull'eccitazione isolata in sistemi di spin antiferromagnetici perpendicolari, Per esempio, solitoni di skyrmione. Nel frattempo, le caratteristiche e la fisica correlata del suo analogo nel piano, il bimerone, rimanere sfuggente.
Recentemente, un team di ricerca internazionale dalla Cina, Giappone, Australia, Polonia, La Slovacchia e il Regno Unito hanno studiato teoricamente le dinamiche eccitate dalla corrente di solitoni bimeroni topologicamente non banali e dei loro cluster in un film sottile antiferromagnetico con anisotropia magnetica nel piano.
Hanno scoperto che i bimeroni, simili alle quasi-particelle antiferromagnetiche generali, può essere manipolato dalle correnti di spin. La loro dinamica, però, mostrano una forte dipendenza dalla direzione della polarizzazione della corrente. Inoltre, i solitoni di bimerone mostrano un'interazione attrattiva traslazionale, che consente la formazione spontanea di cluster di bimeron con alti numeri topologici di Néel. Inoltre, esistono le loro controparti con carica topologica Néel opposta. Questa indagine suggerisce una ricca classe di trame di spin simili a particelle consentite dal sistema antiferromagnetico nel piano, che può essere manipolato da correnti con elevata flessibilità ed efficienza.
"Un bimerone antiferromagnetico è l'analogo nel piano di uno skyrmion antiferromagnetico. Hanno diversi vantaggi rispetto alle trame di spin ferromagnetiche, come una maggiore mobilità e l'assenza dell'effetto Skyrmion Hall. E il comportamento di clustering dei solitoni magnetici li renderà sicuramente più attraenti, " dice il dottor Xiaoguang Li, un ricercatore post-dottorato presso CUHKSZ, e uno degli autori di questo lavoro. "Gli ammassi di bimeron possono essere manipolati in modo efficiente dalla corrente di spin, che li rende potenziali supporti dati multi-bit. Inoltre, la loro carica e dimensione topologica possono essere modificate attraverso la fusione o l'annientamento con altri cluster, che può fornire un percorso verso il calcolo basato sulla topologia magnetica."