Skyrmions kan revolutionera datorer med stor potential när det gäller elektronisk lagring av information, och nyckeln till ett sådant genombrott kan vara att förstå deras beteende under tillämpade strömmar.

I takt med att kraven på informationsteknik ökar, behovet av att förbättra lagring av data växer också. Många solid-state-system som föreslås för en sådan uppgift bygger på manipulation av skyrmions, perfekt för en sådan roll på grund av deras storlek och stabilitet. I en studie publicerad i EPJ B, författare N.P. Vizarim och C.J.O. Reichhardt från teoretiska avdelningen och centrum för icke -linjära studier, Los Alamos nationella laboratorium, New Mexico, USA och deras kollegor syftar till att förstå hur skyrmions beter sig i ett substrat under likström och AC -enheter.

Skyrmions, nanoskala kvasipartiklar som består av knutna sammanlänkade magnetfältlinjer som rör sig genom ett material, är svåra att förstå bortom rena matematiska beskrivningar.

Således, för att genomföra sin studie har laget matematiskt modellerat ett tvådimensionellt system med storlek L × L med periodiska gränsförhållanden i x- och y-axeln. Under hela denna modell, de placerade ett galler av hinder för skyrmion att passera.

Initialt, skyrmion placerades bara under påverkan av en likströmsmotor som avslöjade riktningslåseffekter som berodde på hinderens omfattning och om fastspänningsmekanismen som användes för att hålla kvasipartikeln i 2-D var frånstötande eller attraktiv.

En biharmonisk frekvensomriktare applicerades sedan på systemet, generera en cirkulär rörelse i skyrmion. Forskarna upptäckte också att genom att variera frekvensomriktare, en skyrmions tvärgående rörlighet kan förbättras.

Ett element som teamets studie inte beaktade var temperaturens effekt på skyrmionsystemet. Termiska variationer kan "tvätta bort" låsningseffekter, därav varför skyrmions är nära associerade med Bose-Einstein-kondensat-ett tillstånd av materia som finns vid kanten av absolut noll.

Intressant, förutom sin plats i utvecklingen av framtida datorer, skyrmion-forskning kan också lösa det mångåriga mysteriet med ”bollblixten” och ge ett exempel på hur grundläggande dessa konstiga, nästan abstrakta matematiska finesser är för den materiella världen.