Los investigadores de la Universidad de Tohoku tienen, por primera vez, demostró con éxito la formación y el movimiento inducido por la corriente de skyrmions magnéticos antiferromagnéticos sintéticos. Se espera que los hallazgos allanen el camino hacia nuevas tecnologías funcionales de procesamiento y almacenamiento de información.

Se sabe que el skyrmion magnético es un objeto topológico que emerge en sistemas magnéticos. Posee la capacidad de fabricarse a nanoescala y de ser impulsado por una corriente, mostrando promesa para varias aplicaciones donde la información está representada por la presencia, ausencia, número, o estado del skyrmion. Sin embargo, Queda un obstáculo:el efecto Hall skyrmion.

El efecto Hall skyrmion implica que el skyrmion no se mueve a lo largo de la corriente, pero en la dirección diagonal a la corriente debido al momento angular inherente del skyrmion, degradando la eficiencia y estabilidad de los dispositivos. Como tal, La demanda de tecnología que supere el efecto Hall de skyrmion es alta.

El grupo de investigación, que incluye al profesor Hideo Ohno (actual presidente de la Universidad de Tohoku), Profesor asociado Shunsuke Fukami, y Ph.D. el candidato Takaaki Dohi:desarrolló una estructura de pila magnética en la que el skyrmion se mueve a lo largo de la corriente, evitando el efecto Hall skyrmion.

La estructura desarrollada explota eficazmente tres efectos espintrónicos, Interacción Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY), Interacción Dzyaloshinskii-Moriya (DM), e interacción espín-órbita (SO). Debido a las interacciones RKKY y DM, se forma con éxito un skyrmion sintético antiferromagnéticamente acoplado (SyAF). Además, gracias a la interacción SO, el skyrmion SyAF se mueve con una corriente mucho más pequeña que los skyrmions ferromagnéticos simples convencionales. Es más, Se confirma la supresión del efecto Hall skyrmion para el sistema SyAF.

Esta es la primera demostración de la formación y el movimiento inducido por la corriente de skyrmions magnéticos que eluden el efecto Hall de skyrmion a temperatura ambiente. Por último, Se espera que el presente hallazgo abra el camino a los dispositivos espintrónicos más nuevos en los que se utilice plenamente la topología que surge en los materiales magnéticos.