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    Dinâmica do Skyrmion e mobilidade transversal

    Trajetória do Skyrmion com círculos vermelhos representando obstáculos; Crédito:EPJ B

    Skyrmions pode revolucionar a computação exibindo grande potencial no armazenamento eletrônico de informações, e a chave para tal avanço poderia ser entender seu comportamento sob correntes aplicadas.

    À medida que as demandas por tecnologia da informação aumentam, a necessidade de melhorar o armazenamento de dados também cresce. Muitos sistemas de estado sólido sugeridos para tal tarefa são baseados na manipulação de skyrmions, perfeito para tal função devido ao seu tamanho e estabilidade. Em um estudo publicado na EPJ B, autores N.P. Vizarim e C.J.O. Reichhardt da Divisão Teórica e Centro de Estudos Não Lineares, Laboratório Nacional de Los Alamos, Novo México, Os EUA e seus colegas visam entender como os skyrmions se comportam em um substrato sob unidades CC e CA.

    Skyrmions, quasipartículas em nanoescala constituídas por linhas de campo magnético entrelaçadas e entrelaçadas que se movem através de um material, são difíceis de entender além das puras descrições matemáticas.

    Assim, para conduzir seu estudo, a equipe modelou matematicamente um sistema bidimensional de tamanho L × L com condições de contorno periódicas nos eixos xey. Ao longo deste modelo, eles colocaram uma rede de obstáculos para o skyrmion atravessar.

    Inicialmente, o skyrmion só foi colocado sob a influência de uma unidade de cc revelando efeitos de travamento direcional que dependiam da escala dos obstáculos e se o mecanismo de fixação usado para segurar a quasipartícula em 2-D era repulsivo ou atraente.

    Uma unidade CA biharmônica foi então aplicada ao sistema, gerando um movimento circular no skyrmion. Os pesquisadores também descobriram que, ao variar as frequências de acionamento CA, a mobilidade transversal de um skyrmion pode ser aumentada.

    Um elemento que o estudo da equipe não considerou foi o efeito da temperatura no sistema skyrmion. As variações térmicas podem 'lavar' os efeitos de bloqueio, daí por que os skyrmions estão intimamente associados aos condensados ​​de Bose-Einstein - um estado da matéria encontrado na borda do zero absoluto.

    Interessantemente, além de seu lugar no desenvolvimento da computação do futuro, pesquisa skyrmion também pode resolver o mistério de longa data do 'relâmpago de bola', fornecendo um exemplo de quão fundamental estes estranhos, caprichos matemáticos quase abstratos são para o mundo material.


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