Stati stabili con tre, sei, e dieci skyrmion racchiusi in un triangolo. Il grafico mostra le posizioni di skyrmion mediate nel tempo dall'esperimento (riga in alto) e le corrispondenti simulazioni al computer (riga in basso). Credito:Jan Rothörl e Chengkun Song
In una stretta collaborazione tra fisici sperimentali e teorici della Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), i gruppi di ricerca del professor Mathias Kläui e del dott. Peter Virnau hanno studiato il comportamento dei vortici magnetici all'interno di strutture geometriche su nanoscala.
Nel loro lavoro pubblicato in Materiali funzionali avanzati , i ricercatori hanno confinato piccoli vortici magnetici, i cosiddetti skyrmion, nelle strutture geometriche. Gli Skyrmion possono essere creati in sottili pellicole metalliche e hanno proprietà simili a particelle:mostrano un'elevata stabilità e sono respinti l'uno dall'altro e dalle pareti appositamente preparate. Esperimenti e simulazioni al computer hanno mostrato che la mobilità degli skyrmioni all'interno di queste strutture geometriche dipende in larga misura dalla loro disposizione. Nei triangoli, Per esempio, tre, sei, o dieci skyrmion disposti come birilli sono particolarmente stabili.
"Questi studi gettano le basi per lo sviluppo di nuovi supporti informatici e di memorizzazione non convenzionali basati sul movimento di vortici magnetici attraverso corridoi e camere microscopiche, " ha spiegato il professor Mathias Kläui. La ricerca è stata finanziata dall'Area di ricerca di alto livello Dynamics and Topology (TopDyn), che è stata fondata nel 2019 come collaborazione tra la Johannes Gutenberg University Mainz, TU Kaiserslautern, e il Max Planck Institute for Polymer Research a Mainz.
"Questo lavoro è un ottimo esempio per la cooperazione interdisciplinare tra simulazione ed esperimento, che è stato reso possibile solo dal finanziamento di TopDyn, " ha detto il dottor Peter Virnau.