p Cientistas do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA descobriram a dinâmica de relaxamento de um estado de campo zero em skyrmions, um fenômeno magnético giratório que tem aplicações potenciais em dispositivos de armazenamento de dados e spintrônicos. p Skyrmions são redemoinhos em nanoescala ou vórtices de pólos magnéticos que formam redes dentro de um material magnético, um tipo de quasipartícula que pode cruzar o material, empurrado por corrente elétrica. Essas propriedades capturaram o fascínio dos cientistas, que acham que o fenômeno pode levar ao próximo grande avanço no armazenamento de dados, tornando a tecnologia digital ainda mais rápida e menor.

p Existem alguns grandes desafios a superar, Contudo. Até recentemente, os skyrmions eram um fenômeno observado apenas em temperaturas extremamente baixas. Também, forças magnéticas externas tornam-nos atualmente impraticáveis ​​para aplicações.

p "Para ser realmente útil em um dispositivo, esses vórtices magnéticos precisam ser capazes de existir sem a "ajuda" de um campo magnético externo, "disse Lin Zhou, um cientista da Divisão de Ciências e Engenharia de Materiais do Laboratório Ames.

p Com aquilo em mente, ela e outros pesquisadores do Laboratório Ames investigaram FeGe, um material magnético de ferro-germânio que demonstrou skyrmions nas faixas de temperatura mais altas até hoje em cristais com um similar, ou estrutura B20.

p Os cientistas do Ames Lab com colaboradores externos foram capazes de estabelecer uma estrutura skyrmion em uma amostra por meio da exposição a campos magnéticos e super-resfriamento com nitrogênio líquido. Com um método de microscopia de alta resolução denominado microscopia eletrônica de transmissão de Lorentz (L-TEM), a equipe foi capaz de observar a estrutura do skyrmion em campo magnético zero, e então observe a decadência dos skyrmions à medida que a temperatura esquenta. Esta observação direta rendeu novas informações críticas sobre como os skyrmions se comportam e como eles voltam a um estado magnético "normal" (o que os cientistas chamam de metaestável).

p "Nós estabilizamos esses skyrmions sem um campo magnético, e nossas técnicas de microscopia nos permitiram realmente ver como os vórtices mudam ao longo do tempo, temperatura, e campo magnético; pensamos que fornece uma base muito sólida para os teóricos compreenderem melhor este fenômeno, "Zhou disse.

p A pesquisa é discutida mais detalhadamente no artigo, "Dinâmica de relaxamento de skyrmions de campo zero em uma ampla faixa de temperatura, "de autoria de Licong Peng, Ying Zhang, Liqin Ke, Tae-Hoon Kim, Qiang Zheng, Jiaqiang Yan, X.-G. Zhang, Yang Gao, Shouguo Wang, Jianwang Cai, Boagen Shen, Robert J. McQueeney, Adam Kaminski, Matthew J. Kramer, e Lin Zhou; e publicado em Nano Letras .