Эксперимент показал наличие у скирмионов массы

Совместная работа физиков Берлинского технического университета (TU Berlin), Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) и Института Поля Шеррера (Швейцария), была посвящена изучению динамики поведения магнитных нановихрей — скирмионов, при выведении их из состояния равновесия. Движение скирмионов отслеживалось с высокой точностью (разрешение менее нескольких нанометров и одной наносекунды) методами рентгеновской голографии с использованием синхротронного источника излучения BESSY II.

Вихри образовывались в магнитной системе, состоящей из чередующихся тонкопленочных слоев платины и сплава кобальта с бором. Толщина каждого индивидуального слоя менее 1 нм. Такое расположение позволило исследователям очень тщательно настраивать магнитные свойства системы, необходимые для возникновения скирмионов. Диаметр этих магнитных вихрей составлял не более 100 нм.

«Подобно вращающемуся волчку, нановихри двигаются не по прямой, а по спиральной траектории, — поясняет доктор Бюттнер (Felix Büttner). — Сравнивая измерения с результатами численного моделирования мы смогли установить, что единственным объяснением этого спирального движения может быть наличие у скирмиона массы».

Это открытие, описанное на страницах авторитетного научного журнала Nature Physics, имеет важное значение для понимания скирмионов, обычно считавшихся не имеющими массы.

Кроме того, нановихри в тонких магнитных слоях рассматривают как альтернативную информационную среду хранения и обработки данных. Ученые полагают, что такие скирмионные биты можно будет более плотно упаковывать и более надежно передавать, чем позволяют современные коммерческие технологии. Новый взгляд на поведение скирмионов внесет свой вклад в превращение этих идей в реальность.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI