Los científicos del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Han descubierto la dinámica de relajación de un estado de campo cero en skyrmions, un fenómeno magnético giratorio que tiene aplicaciones potenciales en el almacenamiento de datos y dispositivos espintrónicos.
Los Skyrmions son remolinos a nanoescala o vórtices de polos magnéticos que forman redes dentro de un material magnético, un tipo de cuasipartícula que puede atravesar el material, empujado por la corriente eléctrica. Esas propiedades han capturado la fascinación de los científicos, que creen que el fenómeno podría provocaral próximo gran avance en el almacenamiento de datos, haciendo que la tecnología digital sea aún más rápida y pequeña.
Sin embargo, hay algunos grandes desafíos que superar. Hasta hace poco, los skyrmions eran un fenómeno que solo se observaba a temperaturas extremadamente bajas. Además, las fuerzas magnéticas externas los hacen actualmente poco prácticos para las aplicaciones.
"Para ser realmente útiles en un dispositivo, estos vórtices magnéticos deben poder existir sin la 'ayuda' de un campo magnético externo", dijo Lin Zhou, científico de la División de Ciencias e Ingeniería de Materiales del Laboratorio Ames.
Con eso en mente, ella y otros investigadores del Laboratorio Ames investigaron FeGe, un material magnético de hierro-germanio que ha demostrado skyrmions en los rangos de temperatura más altos hasta la fecha en cristales con una estructura similar o B20.
Los científicos de Ames Lab con colaboradores externos pudieron establecer una red de skyrmion en una muestra a través de la exposición a campos magnéticos y sobreenfriamiento con nitrógeno líquido. Con un método de microscopía de alta resolución llamado microscopía electrónica de transmisión de Lorentz L-TEM, el equipo pudopara observar la red de skyrmion en campo magnético cero, y luego observar la descomposición de los skyrmions a medida que la temperatura se calienta. Esta observación directa arrojó nueva información crítica sobre cómo se comportan los skyrmions y cómo vuelven a ser "normales" lo que los científicos llaman metaestableestado magnético.
"Hemos estabilizado estos skyrmions sin un campo magnético, y nuestras técnicas de microscopía nos permitieron ver realmente cómo cambian los vórtices con el tiempo, la temperatura y el campo magnético; creemos que proporciona una base muy sólida para que los teóricos entiendan mejor estofenómeno ", dijo Zhou.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Ames . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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