Теперь, благодаря исследовательской группе включая ученых из Национального института стандартов и технологий (NIST), * экзотические кольцевые магнитные эффекты были уговорены из холодильника физика с прямым методом, который создает магнитный skyrmions при окружающих условиях помещения. Успех приносит skyrmions шаг ближе для использования в реальном хранении данных, а также других новых магнитных и электронных технологиях.
Если у Вас есть мимолетное знакомство с физикой элементарных частиц, Вы могли бы ожидать, что skyrmions будет частицами; в конце концов, они много походят на фермионы, класс частиц, который включает протоны и нейтроны. Но skyrmions не фундаментальные части вопроса (даже йогурта); они – эффекты, названные в честь физика, который предложил их. До просто недавно, магнитный skyrmions был только замечен при очень низких температурах и под сильными магнитными полями.
Магнитная сила в каждом отдельном атоме в магните – что физики называют своими «магнитными моментами» – все выстраивают в линию тот же самый путь, как крошечные компасы все обращение в том же самом направлении. Но при чрезвычайных условиях, определенные магнитные материалы (такие как MnSi или FeCoSi) могут, вместо этого, развивать пятна где кривая моментов и поворот, формируя обмотку, подобную кольцу конфигурацию.
Эти необычные объекты обладают эластичностью, которая защищает их от внешнего влияния, означая данные, которые они хранят, не был бы испорчен легко, даже случайными магнитными полями или физическими дефектами в материале. В результате магнитные skyrmions представляют многообещающее основание для информационных систем памяти и других наноэлектронных устройств.
Препятствие в использовании традиционного skyrmions было чрезвычайными условиями лаборатории, должен был сформировать их. До недавнего времени ученые бросили взгляд на магнитный skyrmions только при низких температурах. В то время как Дастин Гильберт NIST был аспирантом в лаборатории Кай Лю в Калифорнийском университете, Дэвисе, он и Лю не только проектировали подход, чтобы сделать квантовые объекты, но также и их создания остались стабильными при комнатной температуре без магнитного поля.Это предприняло путешествие в NIST, чтобы подтвердить существование skyrmion.
Создание их включает помещающие множества крошечных намагниченных дисков кобальта на тонкой пленке, сделанной из кобальта и палладия; Центр NIST Нейтронного Исследования (NCNR) только что развивался, современное состояние поляризовало нейтрон reflectometer, который хорошо подходил изучать их результаты лаборатории. Работая с учеными NCNR, команда использовала нейтроны, чтобы видеть через диск, чтобы определить skyrmions внизу. Команда также захватила изображения кружащихся конфигураций в дисковом множестве в Центре NIST Наноразмерной Науки и техники Лаборатории Лоуренса Беркли и (CNST).
По словам Гильберта, результаты должны заинтересовать любого после spintronics, область, которая стремится использовать магнитные эффекты, такие как те skyrmions выставка для информационного хранения и обработки.«Идея, которая была обсуждена, состоит в том, что, например, Вы могли просто выдвинуть эти стабильные магнитные связки в единственном файле вниз линия и прочитать их данные.
Преимущество здесь состоит в том, что Вам был бы нужен путь меньше права третировать их, чем какой-либо другой метод, предложенный для spintronics», говорит Гильберт, который недавно начал постдокторское товарищество в NCNR. «Что мы должны сделать, затем фигура, как заставить их переместиться. Но на данный момент, мы можем начать исследовать, как мы могли бы использовать skyrmions в технологии – детская площадка открыта».