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  • Los investigadores descubren que los skyrmions pueden dividirse como células biológicas

    Los Skyrmions son un tipo de cuasipartícula con propiedades que podrían conducir a la próxima generación de almacenamiento y transferencia de datos. El Laboratorio Ames obtuvo recientemente una gran comprensión de estas estructuras, pero los científicos todavía están tratando de comprender la dinámica de su formación. El Laboratorio Ames descubrió recientemente una característica nunca antes vista de los skyrmions, que pueden dividirse como células biológicas. La información podría conducir a un mejor control y manipulación de los skyrmions, lo que podría ayudar a guiar el diseño de dispositivos de transferencia y almacenamiento de datos de alta densidad y eficiencia energética. Crédito:Laboratorio Ames

    Científicos del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Han descubierto que los skyrmions, un tipo de cuasipartícula con propiedades que podrían conducir a la próxima generación de almacenamiento y transferencia de datos, se reproducen dividiéndose de una manera muy similar a la división celular biológica.

    Los Skyrmions son vórtices magnéticos a nanoescala, un tipo de cuasipartícula impulsada por una corriente eléctrica ultrabaja. Como una cuasipartícula, no tienen masa real, Sin embargo, forman un patrón periódico muy similar a la disposición simétrica de los átomos dentro de un cristal, o celosía de cristal.

    "Para integrar skyrmions en dispositivos futuros, la ciencia debe tener una comprensión precisa de su mecanismo de formación ", dijo Lin Zhou, un científico que emplea técnicas de microscopía de vanguardia para medir propiedades magnéticas locales en materiales en la Instalación de Instrumentos Sensibles del Laboratorio Ames. "En esta investigación, probamos directamente que el cristal de skyrmion crece a partir de una fase magnética cónica de la misma manera que los nanocristales reales crecen a partir de una solución ".

    A diferencia de esas estructuras cristalinas reales, sin embargo, los skyrmions pueden aniquilar las imperfecciones en el patrón de celosía por auto-división (similar a la reproducción celular), una especie de proceso de autocuración nunca antes descrito.

    Para comprender la física que controla el mecanismo de crecimiento que observó el equipo, los científicos combinaron la simulación micromagnética con un método de cuerda para investigar la fuerza de interacción y las vías de transición entre varios estados de espín.

    "Descubrimos que existe una fuerza de interacción competitiva, repulsiva y atractiva entre skyrmions en la fase de cono que gobierna el crecimiento de la red de skyrmion similar a una partícula". dijo Liqin Ke, científico del Laboratorio Ames. "Y, encontramos que el mecanismo de auto-división es energéticamente más favorable que la nucleación y el crecimiento de un nuevo skyrmion dentro de la red defectuosa ".

    Zhou dijo que la información podría conducir a un mejor control y manipulación de los skyrmions, lo que podría ayudar a guiar el diseño de dispositivos de transferencia y almacenamiento de datos de alta densidad y eficiencia energética.

    La investigación se analiza con más detalle en el documento, "Mecanismos de formación de cristales Skyrmion y Skyrmion de la fase cónica, " publicado en Nano letras .


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