Kraven på datalagring och behandling har ökat exponentiellt i takt med att världen blir alltmer ansluten, betonar behovet av nya material som kan effektivisera datalagring och databehandling.

Ett internationellt team av forskare, ledd av fysikern Paul Ching-Wu Chu, grundande chef för Texas Center for Superconductivity vid University of Houston, rapporterar en ny förening som kan behålla sina skyrmion -egenskaper vid rumstemperatur genom användning av högt tryck. Resultaten tyder också på möjligheten att använda kemiskt tryck för att bibehålla egenskaperna vid omgivningstryck, erbjuder löfte för kommersiella applikationer.

Arbetet beskrivs i Förfaranden från National Academy of Sciences .

En skyrmion är den minsta möjliga störningen till en enhetlig magnet, en punktliknande region med omvänd magnetisering omgiven av en virvlande vridning av snurr. Dessa extremt små regioner, tillsammans med möjligheten att flytta dem med mycket liten elektrisk ström, göra materialet värd för dem lovande kandidater för lagring av hög densitet. Men skyrmion -tillståndet existerar normalt bara vid ett mycket lågt och smalt temperaturintervall. Till exempel, i föreningen Chu och kollegor studerade, skyrmion -tillståndet existerar normalt bara inom ett smalt temperaturintervall på cirka 3 Kelvin -grader, mellan 55 K och 58,5 K (mellan -360,7 Fahrenheit och -354,4 Fahrenheit). Det gör det opraktiskt för de flesta applikationer.

Arbeta med en kopparoxyselenidförening, Chu sa att forskarna dramatiskt kunde utöka det temperaturintervall vid vilket skyrmion -tillståndet existerar, upp till 300 grader Kelvin, eller cirka 80 grader Fahrenheit, nära rumstemperatur. Förste författaren Liangzi Deng sa att de framgångsrikt upptäckte tillståndet vid rumstemperatur för första gången under 8 gigapascal, eller GPa, av tryck, med hjälp av en speciell teknik som han och kollegor utvecklade. Deng är forskare vid Texas Center for Superconductivity vid UH (TcSUH).

Chu, motsvarande författare för verket, sa forskarna också att kopparoxyselenidföreningen genomgår olika strukturella fasövergångar med ökande tryck, tyder på möjligheten att skyrmion -tillståndet är mer allestädes närvarande än man tidigare trott.

"Våra resultat tyder på att skyrmionerna är okänsliga för de underliggande kristallgallren. Mer skyrmionmaterial kan finnas i andra föreningar, också, "Sa Chu.

Arbetet föreslår att trycket som krävs för att bibehålla skyrmiontillståndet i kopparoxyselenidföreningen kan replikeras kemiskt, låta den arbeta under omgivande tryck, ett annat viktigt krav för potentiella kommersiella tillämpningar. Det har några analogier att arbeta med Chu och hans kollegor med supraledning vid hög temperatur, tillkännagav 1987 att de hade stabiliserat högtemperatur supraledning i YBCO (yttrium, barium, koppar, och syre) genom att ersätta joner i föreningen med mindre isovalenta joner.