p Pesquisadores da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) e do Massachusetts Institute of Technology (MIT) fizeram uma descoberta no campo dos futuros dispositivos de armazenamento magnético. Em março de 2016, a equipe internacional investigou estruturas que poderiam servir como registradores de deslocamento magnético ou dispositivos de memória de pista de corrida. Esse tipo de armazenamento promete tempos de acesso baixos, alta densidade de informação, e baixo consumo de energia. Agora, a equipe de pesquisa atingiu o movimento reproduzível de bilhões de vezes de texturas magnéticas especiais, os chamados skyrmions, entre diferentes posições, um processo-chave necessário em registros de deslocamento magnético, dando assim um passo crítico para a aplicação de skyrmions em dispositivos. O trabalho foi publicado na revista científica Física da Natureza . p Os experimentos foram realizados em estruturas de filme fino especialmente projetadas, ou seja, dispositivos multicamadas verticalmente assimétricos exibindo simetria de inversão quebrada, que estabilizou estruturas especiais de spin chamadas skyrmions. Essas estruturas são semelhantes a um verticilo de cabelo, e são relativamente difíceis de destruir. Isso lhes concede uma estabilidade única, que é outro argumento para a aplicação de skyrmions em tais dispositivos spintrônicos.

p Skyrmions podem ser deslocados por correntes elétricas e sentir uma força repulsiva das bordas da trilha magnética, bem como de defeitos únicos no fio. Assim, eles podem se mover relativamente sem perturbações pela pista. Esta é uma propriedade fundamental para dispositivos de corrida, que são propostos para consistir em cabeças de leitura e gravação estáticas, enquanto os bits magnéticos são deslocados na pista. Contudo, skyrmions não se movem apenas paralelamente à corrente aplicada, mas também perpendicular a ele. Isso leva a um ângulo entre a direção do movimento do skyrmion e o fluxo da corrente, denominado ângulo de Hall do skyrmion. Isso foi previsto teoricamente. Como resultado, os skyrmions devem se mover sob esse ângulo constante até serem repelidos pela borda do material e, então, manter uma distância constante dele.

p Cientistas do JGU e do MIT provaram agora que o deslocamento reproduzível de bilhões de vezes dos skyrmions é, na verdade, possível, e pode ser alcançado com altas velocidades. Além disso, o ângulo de Hall do skyrmion foi investigado em detalhes. Surpreendentemente, acabou sendo dependente da velocidade dos skyrmions, o que significa que os componentes do movimento paralelo e perpendicular ao fluxo da corrente não escalam igualmente com a velocidade dos skyrmions. Isso não está previsto na descrição teórica convencional dos skyrmions. Parte da solução para este comportamento inesperado pode ser a deformação da estrutura de rotação do skyrmion, pedindo mais esforço teórico para compreender completamente as propriedades dos skyrmions.

p "Em campos de pesquisa altamente competitivos, como o de skyrmions, a cooperação internacional com grupos líderes é uma vantagem estratégica. Em apenas dois anos após o início da colaboração com nossos colegas do MIT, já publicamos pela segunda vez juntos em um ranking de alto nível Natureza diário do grupo. A Escola de Pós-Graduação de Excelência MAINZ facilita estadias de pesquisa de alunos de doutorado dos Estados Unidos em Mainz e vice-versa e, portanto, contribui significativamente para a educação internacional e pesquisas bem-sucedidas neste campo. "disse o professor Mathias Kläui do Instituto de Física JGU, que também é Diretor da MAINZ.