Los skyrmions magnéticos son remolinos magnéticos que pueden conducir a nuevas soluciones que combinen un bajo consumo de energía con una potencia computacional de alta velocidad y un almacenamiento de datos de alta densidad. revolucionando la tecnología de la información. Un equipo de la Universidad Tecnológica de Delft, en colaboración con la Universidad de Groningen y la Universidad de Hiroshima, ha descubierto una nueva, estado magnético inesperado, que está relacionado con estos skyrmions. Los hallazgos abren nuevas formas de crear y manipular estructuras magnéticas complejas con vistas a futuras aplicaciones de TI.

Un skyrmion magnético es una cuasipartícula, un remolino magnético, cuales, una vez creado, es muy estable y no puede colapsar. Es más, Los skyrmions son diminutos y pueden viajar a través de materiales casi sin obstáculos, al igual que los tsunamis viajan a través de los océanos. Estas propiedades únicas hacen que los skyrmions sean pilares prometedores para aplicaciones de TI ecológicas, como discos duros de alta densidad sin partes móviles. Desde su descubrimiento inicial hace casi 10 años, Se ha descubierto que los skyrmions son ubicuos. En años recientes, los físicos han descubierto nuevos tipos de skyrmions, así como nuevas clases de materiales que albergan skyrmions. Sin embargo, todos estos sistemas muestran el mismo comportamiento genérico, que, por lo tanto, se asumió que era universal.

Ahora, sin embargo, una colaboración internacional de físicos teóricos y experimentales liderada por la Universidad Tecnológica de Delft ha descubierto un estado completamente nuevo que no encaja en el esquema universal y puede usarse para manipular skyrmions. "Este estado aparece bajo la influencia de altos campos magnéticos y bajas temperaturas, ", dijo Katia Pappas de la Universidad Tecnológica de Delft." Nadie, incluyéndonos a nosotros, esperaba encontrarlo allí ".

Los investigadores obtuvieron la confirmación experimental para esta nueva fase mediante el uso de la dispersión de neutrones, magnetización y medidas de susceptibilidad magnética de CA. Dispersión de neutrones en ángulo pequeño, primero en el Laboratoire Léon Brillouin, Francia, y finalmente en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en los EE.UU, proporcionó la evidencia crucial. Reveló un cambio en la estructura microscópica cuando las espirales magnéticas que están alineadas a lo largo de un campo magnético se alejan de él cuando aumenta el campo magnético. "Esto es inesperado, ", Dijo Pappas." Es como si una bola que yace en el suelo comenzara a levitar cuando aumenta su masa o la fuerza gravitacional ".

La explicación teórica de este sorprendente resultado, proporcionada por los grupos de Hiroshima y Groningen, se basa en la fuerte sensibilidad de las espirales magnéticas a interacciones débiles de origen relativista. Por lo tanto, un ligero cambio en el equilibrio de interacciones relativamente débiles puede tener consecuencias importantes sobre las propiedades magnéticas de estos imanes quirales.

Los resultados, que han sido publicados en Avances de la ciencia , abrir nuevas formas de crear y manipular estructuras magnéticas complejas y utilizar estas estructuras para aplicaciones de TI ecológicas.