Magnetiska virvlar. En målskyrmion är ett snurrmönster i ett material (grå skivor) som innehåller två komponenter (visas under varje skiva):en "normal" cirkulär skyrmion (mittenivå) och en ring med snurr som producerar ett motsatt magnetfält (bottenivå ). Mönstret kommer i två stater, "Ner" (vänster) och "upp" (höger). Kreditera: Fysik
(Phys.org) – Ett team av forskare med medlemmar från USA, Tyskland och Kina har funnit att magnetiska skyrmions en dag kan användas som ett sätt att lagra elektronisk data. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , forskarna beskriver att skapa en struktur som kan generera skyrmions som kan vändas med en magnet samtidigt som den behåller sin form när magneten dras tillbaka.
Skyrmions är snurrande snurr i ett material som finns som ett mönster, i allmänhet en cirkel, och stabiliseras vanligtvis med användning av en extern magnet. I denna nya insats, forskarna utvecklade en metod med vilken skyrmioner kunde genereras som inte kräver en extern magnet för att förbli stabila. Vidare, de fann att appliceringen av en magnet fick skyrmionen att vända sig.
För att skapa en skyrmion, forskarna skapade en järn-germanidskiva (med hjälp av jonstråfräsning och gasinjektion följt av etsning) med en diameter på 160 nanometer som var 90 nanometer tjock. De använde sedan elektronholografi för att visa att en skyrmion fanns i mitten av skivan de hade skapat. De fann också att den yttre delen av skivan innehöll elektronspinn som skapade ett magnetfält som var motsatt skyrmions. Ytterligare studier av strukturen som de skapade visade att den hade två lägsta marktillståndskonfigurationer - en med skyrmion som roterar medurs (med snurrarna pekande uppåt), den andra moturs (med snurren pekande nedåt). Skyrmion, de hittade också, kan växla mellan de två tillstånden genom att tillfälligt applicera ett magnetfält så litet som 200 millitesla. Stabiliseringen, forskarna föreslår, uppstår på grund av magnetfältet som genereras av skivans yttre ring
Genom att notera att skyrmion snabbt och enkelt kunde växlas fram och tillbaka, forskarna föreslår att strukturen kan användas som en ersättning för konventionella minnesenheter, eftersom den är mycket mindre än ferromagnetik som nu används. De påpekar också möjligheten att använda dem för att skapa logiska grindar. Tekniker för att förenkla och industrialisera processen för att skapa skivorna måste utvecklas innan sådana applikationer implementeras, dock.
© 2017 Tech Xplore
