En enkelt magnetisk skyrmion detekteret ved stuetemperatur for første gang

Et team af forskere fra CNRS, Thales og Université Paris-Saclay, alle i Frankrig har for første gang opdaget en enkelt skyrmion ved stuetemperatur. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur nanoteknologi , gruppen beskriver deres indsats, hvad de opnåede og fremtidige forskningsmuligheder.

Fem år siden, et hold ved universitetet i Hamburg demonstrerede for første gang, at skyrmioner kunne bruges til at gemme og slette data, der opbevares på magnetiske medier. Men for at gøre det, medierne skulle have en meget kold temperatur. I denne nye indsats, Forskerne i Frankrig har vist, at en af ​​de vigtige dele af hukommelseslagring - at læse en enhed - er mulig ved stuetemperatur.

Skyrmioner er en type kvasipartikel, der findes på overfladen af ​​et magnetisk materiale. De er blevet beskrevet som roterende magnetiske hvirvler, og blev først teoretiseret for mere end 60 år siden af ​​fysikeren Tony Skyrme - deraf navnet. Skyrmioner kan også bevæge sig hen over en overflade, som en mus under et tæppe, hvilket har øget muligheden for at bruge dem i "racetrack memory"-lagringsenheder - de er særligt attraktive, fordi de er 10 gange mindre end de pladser, der nu bruges i moderne elektroniske enheder. Men til praktiske formål, de skal være skrivbare, kan læses og slettes ved stuetemperatur - denne nye forskningsindsats rykker tættere på at opnå den anden.

For at sikre nøjagtigheden af ​​deres resultater, holdet brugte både samtidig elektrisk måling og magnetisk billeddannelse ved at bruge elektriske impulser og detektere deres tilstedeværelse ved at måle deres Hall-resistivitet. En del af arbejdet var at sikre, at en skyrmion skabt i et materiale kunne isoleres - til det formål, de brugte elektronstrålelitografi til at skabe en stribe skyrmioner. Denne tilgang gjorde det muligt at ændre antallet af skyrmioner skabt, deres bredde og intensitet, gør opgaven med at læse en mindre vanskelig.

Holdet bemærker, at deres præstation kun er et lille skridt på vejen mod skyrmion-baserede hukommelsesenheder, men foreslår, at deres arbejde giver håb om, at en egentlig enhed udvikles om 10 til 15 år.

© 2018 Tech Xplore