p Os físicos descobriram uma abordagem muito mais rápida para criar um padrão de giros em um ímã. Este atalho abre um novo capítulo na pesquisa de topologia. Essa descoberta também oferece um método adicional para obter um armazenamento de dados magnéticos mais eficiente. A pesquisa será publicada no dia 5 de outubro em Materiais da Natureza . p Os físicos demonstraram anteriormente que a luz laser pode criar um padrão de giros magnéticos. Agora eles descobriram uma nova rota que permite que isso seja feito muito mais rapidamente, em menos de 300 picossegundos (um picossegundo é um milionésimo de um milionésimo de um segundo). Isso é muito mais rápido do que se pensava ser possível.

p Útil para armazenamento de dados:skyrmions

p Os ímãs consistem em muitos pequenos ímãs, que são chamados de giros. Normalmente, todos os giros apontam na mesma direção, que determina os pólos norte e sul do ímã. Mas as direções dos giros juntos às vezes formam configurações semelhantes a vórtices conhecidas como skyrmions.

p "Esses disparos em ímãs podem ser usados ​​como um novo tipo de armazenamento de dados, "explica Johan Mentink, físico da Radboud University. Por vários anos, Os cientistas de Radboud têm procurado maneiras ideais de controlar o magnetismo com luz laser e, em última análise, usá-lo para um armazenamento de dados mais eficiente. Nesta técnica, pulsos muito curtos de luz são disparados contra um material magnético. Isso reverte os giros magnéticos no material, que muda um pouco de 0 para 1.

p "Uma vez que os giros magnéticos assumem a forma de vórtice de um skyrmion, esta configuração é difícil de apagar, "diz Mentink." Além disso, esses skyrmions têm apenas alguns nanômetros (um bilionésimo de metro) de tamanho, para que você possa armazenar muitos dados em um pequeno pedaço de material. "

p Atalho

p A transição de fase entre esses dois estados em um ímã - todos os giros apontando em uma direção para um skyrmion - é comparável a uma estrada sobre uma alta montanha. Os pesquisadores descobriram que é possível pegar um atalho pela montanha aquecendo o material muito rapidamente com um pulso de laser. Deste modo, o limite para a transição de fase torna-se mais baixo por um período muito curto.

p Um aspecto notável desta nova abordagem é que o material é primeiro colocado em um estado muito caótico, em que a topologia - que pode ser vista como o número de skyrmions no material - flutua fortemente. Os pesquisadores descobriram essa abordagem combinando os raios-X gerados pelo laser de elétrons livres europeu em Hamburgo com microscopia eletrônica extremamente avançada e simulações de dinâmica de spin. "Esta pesquisa, portanto, envolveu um enorme esforço de equipe, "Mentink diz.

p Novas possibilidades

p Essa descoberta fundamental abriu um novo capítulo na pesquisa de topologia. Mentink espera que muito mais cientistas comecem agora a procurar maneiras semelhantes de 'pegar um atalho pela montanha' em outros materiais.

p Essa descoberta também permite novas abordagens para criar um armazenamento de dados mais rápido e eficiente. Há uma necessidade crescente disso, por exemplo, devido ao gigantesco, data centers consumidores de energia necessários para armazenamento massivo de dados na nuvem. Skyrmions magnéticos podem fornecer uma solução para esse problema. Porque eles são muito pequenos e podem ser criados muito rapidamente com luz, muitas informações podem ser potencialmente armazenadas de forma muito rápida e eficiente em uma pequena área.