p Mundo de hoje, mudando rapidamente devido ao "big data", é encapsulado em trilhões de minúsculos objetos magnéticos - bits magnéticos - cada um dos quais armazena um bit de dados em unidades de disco magnético. Um grupo de cientistas dos Institutos Max Planck em Halle e Dresden descobriram um novo tipo de nanoobjeto magnético em um novo material que poderia servir como um bit magnético com propriedades de camuflagem para fazer uma unidade de disco magnética sem partes móveis - uma pista de corrida Memória - uma realidade em um futuro próximo. p A maioria dos dados digitais é armazenada na nuvem como bits magnéticos dentro de um grande número de unidades de disco magnético. Ao longo das últimas décadas, esses bits magnéticos encolheram em muitas ordens de magnitude, atingindo limites onde os limites dessas regiões magnéticas podem ter propriedades especiais. Em alguns materiais especiais, esses limites - "paredes de domínio magnético" - podem ser descritos como sendo topológicos. O que isso significa é que essas paredes podem ser consideradas como tendo um manto mágico especial - o que os cientistas chamam de "proteção topológica". Uma consequência importante é que tais paredes magnéticas são mais estáveis ​​a perturbações do que bits magnéticos semelhantes sem proteção topológica que são formados em materiais magnéticos convencionais. Assim, esses objetos magnéticos "topológicos" podem ser especialmente úteis para armazenar "1" s e "0" s, os elementos básicos dos dados digitais.

p Um desses objetos é um "skyrmion magnético", que é uma pequena região magnética, talvez dezenas a centenas de átomos de largura, separada de uma região magnética circundante por uma parede de domínio quiral. Até recentemente, apenas um tipo de skyrmion foi encontrado no qual é cercado por uma parede de domínio quiral que assume a mesma forma em todas as direções. Mas houve previsões de vários outros tipos de skyrmions que ainda não foram observados. Agora em um artigo publicado em Natureza , cientistas do departamento NISE do Prof. Stuart Parkin no Instituto Max Planck de Física de Microestrutura em Halle, Alemanha, encontraram uma segunda classe de skyrmions, o que é chamado de "anti-skyrmions", em materiais sintetizados no Departamento de Química do Estado Sólido da Profa. Claudia Felser no Instituto Max Planck para CPFS, Dresden, Alemanha.

p Os cientistas de Halle e Dresden encontraram esses minúsculos objetos magnéticos em uma classe especial de compostos magnéticos versáteis chamados compostos de Heusler, que Claudia Felser e seus colegas exploraram extensivamente nos últimos 20 anos. Destes compostos de Heusler, um minúsculo subconjunto tem a simetria de cristal certa para permitir a possibilidade de formar anti-skyrmions, mas não skyrmions. Usando um microscópio eletrônico de transmissão altamente sensível no Instituto Max Planck de Física de Microestrutura, Halle, que foi especialmente modificado para permitir a detecção de minúsculos momentos magnéticos, anti-skyrmions foram criados e detectados em uma ampla gama de temperaturas e campos magnéticos. Mais importante, anti-skyrmions, tanto em matrizes ordenadas quanto em objetos isolados, pode ser visto mesmo em temperatura ambiente e em campo magnético zero.

p As propriedades especiais de camuflagem dos skyrmions os tornam de grande interesse para uma forma radicalmente nova de memória de estado sólido - a Racetrack Memory - que foi proposta por Stuart Parkin uma década atrás. Na Racetrack Memory, os dados digitais são codificados dentro de paredes de domínio magnético que são compactadas em fios magnéticos nanoscópicos. Um dos recursos exclusivos do Racetrack Memory, que é diferente de todas as outras memórias, é que as paredes são movidas em torno dos próprios nanofios usando descobertas recentes em orbitrônica de spin. Pulsos de corrente muito curtos movem todas as paredes do domínio para trás e para frente ao longo dos nanofios. As paredes - os bits magnéticos - podem ser lidas e escritas por dispositivos incorporados diretamente nos próprios nanofios, eliminando assim quaisquer peças mecânicas. Paredes magnéticas protegidas topologicamente são muito promissoras para Racetrack Memory.

p Assim, anti-skyrmions podem chegar ao Racetrack Memory em breve! Indo além dos anti-skyrmions, o próximo objetivo é a realização de uma terceira classe de skyrmions - skyrmions antiferromagnéticos - que são minúsculos objetos magnéticos que, na verdade, não têm nenhum momento magnético líquido. Eles são magneticamente quase invisíveis, mas têm propriedades únicas que os tornam de grande interesse.