Estados estáveis com três, seis, e dez skyrmions encerrados em um triângulo. O gráfico mostra as posições do skyrmion com média de tempo do experimento (linha superior) e as simulações de computador correspondentes (linha inferior). Crédito:Jan Rothörl e Chengkun Song
Em uma estreita colaboração entre físicos experimentais e teóricos da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), os grupos de pesquisa do professor Mathias Kläui e do Dr. Peter Virnau investigaram o comportamento de redemoinhos magnéticos em estruturas geométricas em nanoescala.
Em seu trabalho publicado em Materiais Funcionais Avançados , os pesquisadores confinaram pequenos redemoinhos magnéticos, os chamados skyrmions, em estruturas geométricas. Skyrmions podem ser criados em filmes finos de metal e têm propriedades parecidas com partículas:Eles exibem alta estabilidade e são repelidos uns dos outros e de paredes especialmente preparadas. Experimentos e simulações de computador que os acompanham mostraram que a mobilidade dos skyrmions dentro dessas estruturas geométricas depende enormemente de seu arranjo. Em triângulos, por exemplo, três, seis, ou dez skyrmions dispostos como pinos de boliche são particularmente estáveis.
"Esses estudos estabelecem a base para o desenvolvimento de novos meios de computação e armazenamento não convencionais baseados no movimento de vórtices magnéticos através de corredores e câmaras microscópicas, "explicou o professor Mathias Kläui. A pesquisa foi financiada pela Área de Pesquisa de Nível Superior Dinâmica e Topologia (TopDyn), que foi fundada em 2019 como uma colaboração entre a Johannes Gutenberg University Mainz, TU Kaiserslautern, e o Instituto Max Planck para Pesquisa de Polímeros em Mainz.
“Este trabalho é um excelente exemplo de cooperação interdisciplinar entre simulação e experimento, que só foi possível graças ao financiamento da TopDyn, "disse o Dr. Peter Virnau.
