Si bien la capacidad de controlar fácilmente las propiedades magnéticas de pequeños sistemas electrónicos es muy deseable para futuros dispositivos electrónicos pequeños y almacenamiento de datos, una solución eficaz ha demostrado ser extremadamente difícil de alcanzar.

Pero ahora, un grupo de investigadores de universidades de Chile y Brasil informan esta semana en el Revista de física aplicada , una forma sencilla de controlar el magnetismo que comienza controlando la forma de los sistemas.

Basado en el hecho de que la curvatura de los nanoimanes induce texturas quirales (asimétricas) dentro del campo de magnetización, los investigadores, de la Pontificia Universidad Católica de Chile y la Universidad de Chile, y el Instituto Federal de Educación de Brasil, Ciência e Tecnologia Baiano y Universidade Federal de Viçosa — establecieron un nuevo método para producir vórtices estables y antivortices a través de nanoimanes con curvatura variable.

Su trabajo consiste en mostrar que una configuración de magnetización que consta de dos estructuras de números de bobinado opuestos, vórtice y antivortex, aparecerá como estados remanentes dentro de nanoimanes toroidales huecos (piense en forma de rosquilla). Estas configuraciones topológicas son el resultado de la interacción quiral inducida por la curvatura.

Como habrás adivinado, La magnetización es el concepto central del trabajo del grupo.

"Si observa un imán doméstico típico, verá los polos norte y sur claramente definidos, "dijo Vagson Carvalho-Santos, profesor e investigador del Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano. "Nuestro sistema, un imán de dimensiones muy pequeñas, se puede considerar como un agregado de imanes diminutos, pero con polos magnéticos que cambian de un punto a otro ".

Este conjunto de orientaciones norte-sur, conocido como magnetización, Puede mostrar formas interesantes y hermosas. "Estructuras parecidas a vórtices, texturas arremolinadas, aparecen dentro de la magnetización como consecuencia de la curvatura del sistema, ", Dijo Carvalho-Santos." En nuestras simulaciones, observamos la formación de tales estructuras cuando se aplicó un campo magnético a una nanopartícula magnética curva ".

El descubrimiento del grupo "apunta hacia texturas estables con estructuras tipo vórtice, que están estabilizados por la forma del sistema, ", Dijo Carvalho-Santos." Esto es sorprendente porque, en general, el efecto de la geometría involucrada se ha estudiado solo para las propiedades dinámicas del sistema magnético. Es probable que nuestro hallazgo de configuraciones estáticas y estables sea beneficioso para las tecnologías de almacenamiento de información ".

En términos de este tipo de aplicaciones futuras, "la estabilización de un par vórtice-antivortex es otro modo colectivo de magnetización que se puede agregar al 'zoológico' de las configuraciones de partículas que aparecen en los sistemas de materia condensada, como paredes de dominio de vórtice y transversal, skyrmions (región puntual de magnetización inversa dentro de un imán uniforme), vórtices aislados, etc., Carvalho-Santos dijo. Esto significa que estas estructuras pueden ser consideradas como base para futuros dispositivos de almacenamiento de datos y memoria de acceso aleatorio.

Más allá de esto, "si un par de vórtice-antivórtex de este tipo se puede mover aplicando un campo magnético o una corriente de espín polarizado, se puede considerar para crear dispositivos basados ​​en el concepto de 'memoria de pista de carreras, '", Dijo Carvalho-Santos. Debido al pequeño tamaño de la configuración resultante, tales estructuras pueden permitir almacenar información dentro de una pequeña región de un dispositivo de almacenamiento.

"Nuestro principal interés ahora es aprender cómo controlar estas estructuras y cómo moverlas, lo cual es de gran importancia para su uso en futuras aplicaciones tecnológicas, Carvalho-Santos dijo. "Una posibilidad es controlar su posición a través de corrientes eléctricas".