p Cientistas do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA descobriram que os skyrmions - um tipo de quasipartícula com propriedades que podem levar à próxima geração de armazenamento e transferência de dados - se reproduzem por divisão de uma forma muito semelhante à divisão celular biológica. p Skyrmions são vórtices magnéticos em nanoescala, um tipo de quasipartícula que é movida por corrente elétrica ultrabaixa. Como uma quase-partícula, eles não têm massa real, ainda formam um padrão periódico muito semelhante ao arranjo simétrico de átomos dentro de um cristal, ou estrutura de cristal.

p "Para integrar skyrmions em dispositivos futuros, a ciência deve ter uma compreensão precisa de seu mecanismo de formação ", disse Lin Zhou, um cientista que emprega técnicas de microscopia de ponta para medir propriedades magnéticas locais em materiais no Laboratório de Ames Sensitive Instrument Facility. "Nesta pesquisa, provamos diretamente que o cristal de skyrmion cresce a partir de uma fase magnética cônica da mesma forma que os nanocristais reais crescem a partir da solução. "

p Ao contrário dessas estruturas cristalinas reais, Contudo, os skyrmions podem aniquilar imperfeições no padrão de rede por auto-divisão (semelhante à reprodução celular), um tipo de processo de autocura que nunca foi descrito antes.

p Para entender a física que controla o mecanismo de crescimento que a equipe observou, os cientistas combinaram a simulação micromagnética com um método de cordas para investigar a força de interação e os caminhos de transição entre vários estados de spin.

p "Descobrimos que existe uma força de interação competitiva repulsiva e atrativa entre os skyrmions na fase do cone que governa o crescimento da rede skyrmion parecida com uma partícula." disse Liqin Ke, um cientista do Laboratório Ames. "E, descobrimos que o mecanismo de autodissecção é mais energeticamente favorável do que a nucleação e o crescimento de um novo skyrmion dentro da rede defeituosa. "

p Zhou disse que o insight pode levar a um melhor controle e manipulação de skyrmions, o que poderia ajudar a orientar o projeto de dispositivos de transferência e armazenamento de dados de alta densidade e eficiência energética.

p A pesquisa é discutida mais detalhadamente no artigo, "Mecanismos de formação de cristal Skyrmion e Skyrmion da fase cônica, " publicado em Nano Letras .