Observation af skyrmion vejrtrækningsbevægelse med røntgenteknik

Skyrmions er hvirvlende spinstrukturer med spiralformer beskrevet i 2009. De har tiltrukket opmærksomhed i akademia som repræsenterer en mulig grundlæggende enhed med ultrahøj densitet næste generations hukommelsesenheder på grund af deres unikke topologiske stabilitet, lille størrelse, og effektiv bevægelse. For nylig, Koreanske forskere har udviklet en teknologi, der kan anvendes på kommunikationsenheder ved hjælp af skyrmions.

Forskere har forudsagt, at det er muligt at implementere en unik kinetisk dynamik af skyrmions kaldet "skyrmion vejrtrækning" i næste generations højfrekvente oscillator-enheder og hukommelsesenheder. Imidlertid, på grund af den meget lille størrelse og ultrahurtige bevægelse af skyrmions, direkte observationer af skyrmion vejrtrækning har været anset for vanskelige at opnå.

Resultaterne af denne forskning er de første til at beskrive skyrmion vejrtrækning baseret på eksperimentelle observationer. DGIST-KIST-samarbejdsforskningsteamet har med succes observeret og målt den kontrollerede bevægelse og vejrtrækning af en skyrmion som reaktion på eksterne signaler, der opstår inden for få nanosekunder ved hjælp af en synkrotron-røntgenteknik med fremragende tids- og rumopløsende kræfter.

Ud over, denne forskning har også udviklet en effektiv skyrmion -genereringsmetode ved hjælp af eksterne strømimpulser. Resultaterne af denne undersøgelse er vigtige, fordi de antyder, at skyrmions kan spille en væsentlig rolle i mange andre fremtidige elektroniske enheder, ud over hukommelsesenheder, som havde været af primært fokus indtil nu.

Direktør Jung-Il Hong fra DGIST-LBNL Research Center for Emerging Materials sagde, "Den nye tilgang ved hjælp af skyrmions præsenteret i resultaterne af denne undersøgelse foreslår en ny driftsmetode for en hel enhed, så dens konsekvenser er store i lyset af de eksisterende forskningstendenser. "

Seniorforsker Seong-hoon Woo fra KIST Center for Spintronics sagde, "Forskningsresultaterne viser, at højeffektivitet, næste generations kommunikationsenheder baseret på skyrmions er faktisk muligt. Denne forskning vil bidrage til at fremskynde udviklingen af ​​næste generations kommunikationsenheder til effektiv kommunikation mellem fremtidige højtydende elektroniske enheder. "