Стабильные водовороты в магнитных материалах были предсказаны более чем 25 лет назад, но экспериментальная реализация была достигнута только недавно. Открытие такого skyrmions в тонких магнитных фильмах и мультислоях, уже используемых в сегодняшней технологии и возможности переместить эти skyrmions в очень низкие удельные веса электрического тока, открыло перспективу, чтобы использовать их в качестве битов в новых устройствах хранения данных.До сих пор отдельные магнитные водовороты были обнаружены или электронной микроскопией или изменением сопротивления в туннельном контакте с магнитным исследованием. Использование микроскопа туннелирования просмотра, исследователи Университета Гамбурга теперь смогли продемонстрировать, что сопротивление изменяется также, когда антимагнитный металл используется в таком измерении. ‘В нашем эксперименте мы можем переместить металлический наконечник через поверхность с точностью на уровне атомов, и таким образом мы можем измерить сопротивление в различных положениях в skyrmion, ‘ говорит Кристиан Хэннекен, студент доктора философии в группе профессора Роланда Висендэнджера.
Это позволяет доказательство для в местном масштабе переменного сопротивления в магнитном водовороте. ‘Мы нашли изменение сопротивления до 100%, позволив простую схему обнаружения skyrmions’, как доктор Кирстен фон Бергман объясняет.В сотрудничестве с теоретическими физиками из Университета Киля исследователи смогли определить происхождение изменения сопротивления в магнитном водовороте: это происходит из-за скашивания между атомными магнитами от одного атома до следующего. Чем больше угол между смежными атомными магнитами, тем более сильный изменение в электрическом сопротивлении. ‘У электронов есть вращение, и таким образом они взаимодействуют с магнитными структурами, говорит профессор Стефан Хайнце из Университета Киля.
Когда электроны едут через магнитный водоворот, они чувствуют скашивание между атомными магнитами, приводя к местному изменению сопротивления материала. ‘Мы смогли понять этот эффект, выполнив обширные числовые компьютерные моделирования электронных свойств и разработали простую модель для этого эффекта’, как студент доктора философии Фабиан Отт объясняет.В будущих заявлениях этот недавно обнаруженный эффект мог эксплуатироваться, чтобы читать skyrmionic биты вслух простым способом.
Возможность использовать произвольные металлические электроды значительно упрощает фальсификацию и эксплуатацию таких новых устройств хранения данных.