p Espirais magnéticas inclinadas e skyrmions em um campo magnético vertical. Crédito:Scixel / TU Delft
p Skyrmions magnéticos são redemoinhos magnéticos que podem levar a novas soluções que combinam baixo consumo de energia com poder computacional de alta velocidade e armazenamento de dados de alta densidade, revolucionando a tecnologia da informação. Uma equipe da Delft University of Technology, em colaboração com a Universidade de Groningen e a Universidade de Hiroshima, descobriu um novo, estado magnético inesperado, que está relacionado a esses skyrmions. As descobertas abrem novas maneiras de criar e manipular estruturas magnéticas complexas em vista de futuras aplicações de TI. p Um skyrmion magnético é uma quase-partícula, um redemoinho magnético, que, uma vez criado, é altamente estável e não pode entrar em colapso. Além disso, skyrmions são minúsculos e podem viajar através de materiais quase desimpedidos, muito parecido com a viagem dos tsunamis pelos oceanos. Essas propriedades exclusivas tornam os skyrmions blocos de construção promissores para aplicativos de TI verdes, como discos rígidos de alta densidade sem partes móveis. Desde sua descoberta inicial há quase 10 anos, Descobriu-se que os skyrmions são onipresentes. Nos últimos anos, físicos descobriram novos tipos de skyrmions, bem como novas classes de materiais que hospedam skyrmions. Contudo, todos esses sistemas mostram o mesmo comportamento genérico, que, portanto, foi considerado universal.
p Agora, Contudo, uma colaboração internacional de físicos experimentais e teóricos liderados pela Delft University of Technology descobriu um estado inteiramente novo que não se encaixa no esquema universal e pode ser usado para manipular skyrmions. "Este estado aparece sob a influência de altos campos magnéticos e baixas temperaturas, "disse Katia Pappas, da Delft University of Technology." Ninguém, incluindo nós, esperava encontrá-lo lá. "
p Os pesquisadores obtiveram confirmação experimental para esta nova fase por meio do uso de espalhamento de nêutrons, magnetização e medições de susceptibilidade magnética AC. Espalhamento de nêutrons de pequeno ângulo, primeiro no Laboratoire Léon Brillouin, França, e finalmente no Oak Ridge National Laboratory, nos Estados Unidos, forneceu a evidência crucial. Ele revelou uma mudança na estrutura microscópica quando as espirais magnéticas que estão alinhadas ao longo de um campo magnético se afastam dele quando o campo magnético aumenta. "Isso é inesperado, "Pappas disse." É como se uma bola que está no chão começasse a levitar quando sua massa ou força gravitacional aumentasse. "
p A explicação teórica deste resultado surpreendente, fornecido pelos grupos de Hiroshima e Groningen, baseia-se na forte sensibilidade das espirais magnéticas a interações fracas de origem relativística. Assim, uma ligeira mudança no equilíbrio de interações relativamente fracas pode ter consequências importantes nas propriedades magnéticas desses ímãs quirais.
p As evidências, que foram publicados em
Avanços da Ciência , abrir novas maneiras de criar e manipular estruturas magnéticas complexas e usar essas estruturas para aplicações de TI verdes.