p Em um estudo publicado recentemente em Nature Nanotechnology , um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Du Haifeng e Dr. Tang Jin do High Magnetic Field Laboratory, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), relataram um avanço científico depois que encontraram pacotes de skyrmion, um novo membro da família de estruturas magnéticas topológicas. p Com a ajuda da microscopia eletrônica de transmissão de Lorentz (Lorentz-TEM), o grupo de pesquisa esclareceu, pela primeira vez, um tipo de quasipartículas magnéticas com cargas topológicas arbitrárias Q, e então percebeu ainda o movimento dinâmico impulsionado pela corrente de feixes de skyrmion.

p Skyrmion, uma estrutura magnética topológica localizada semelhante a um vórtice, tem potencial para ser o portador de informações aplicado em futuros dispositivos spintrônicos de alto desempenho. A carga topológica é um parâmetro fundamental dos domínios magnéticos e determina suas propriedades relacionadas à topologia. Entre as estruturas topológicas, incluindo skyrmions, merons, vórtice, e bolhas de skyrmion, as cargas topológicas são uma ou menores que um. Embora a teoria tenha proposto "bolsas de skyrmion" e "skyrmions de alta ordem" como estruturas magnéticas topológicas multi-Q, suas observações experimentais permanecem indefinidas.

p Usando abordagem de simulação micromagnética 3D, o grupo de pesquisa propôs uma nova estrutura topológica 3D multi-Q, pacote skyrmion. Bolsas Skyrmion persistem no interior de tais objetos magnéticos e se transformam em skyrmions multi-Q de alta ordem ao redor da superfície. Os feixes de Skyrmion foram então verificados experimentalmente por Lorentz-TEM invertendo o sinal de campo das fases iniciais mistas de hélice de skyrmion. Seus movimentos dinâmicos impulsionados pela corrente também foram explorados por imagens magnéticas TEM in-situ. Eles encontraram movimentos coletivos e dependência de sinal topológico de deslocamentos laterais de Hall de feixes de skyrmion impulsionados por correntes pulsadas de nanossegundos.

p A observação de feixes de skyrmion neste estudo expande a carga de membros magnéticos topológicos de um para valores inteiros arbitrários e elimina a diversidade no zoológico magnético topológico. Os pacotes do Skyrmion podem servir como transportadores de informação aplicados em dispositivos spintrônicos distintos, como memória multi-estado e interconexão de informações, e devem abrir um novo campo da spintrônica topológica.