Сверхтонкая плёнка поможет реализовать прикладной потенциал скирмионов

Открытые совсем недавно скирмионы это микроскопические структуры, возникающие в магнитных материалах и ведущие себя как магнитные частицы. Они могут самостоятельно выстраиваться в упорядоченные массивы или решётки, их можно создавать, перемещать или уничтожать электрическим током.

Для реализации потенциала скирмионов в таких областях, как запоминающие и вычислительные устройства следующего поколения, необходима технология, которая обеспечивала бы возможность управления их свойствами и электрического детектирования при условиях окружающей среды.

Все эти качества продемонстрировали сверхтонкие плёнки, инновационная техника изготовления которых разработана сотрудниками Института хранения данных и Института высокопроизводительных вычислений сингапурского Агентства науки, техники и исследований (Agency for Science, Technology and Research, A*STAR) в кооперации с коллегами из Наньянского технологического университета (Сингапур) и Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли (США).

С помощью метода магнетронного напыления была получена гетероструктура, которая состояла из последовательных сверхтонких слоёв иридия, железа, кобальта и платины на подложке из кремния. Хиральные магнитные взаимодействия Дзялошинского-Мория на контактных поверхностях между иридием и железом и между кобальтом и платиной делают эту платформу подходящей для хостинга скирмионов, а изменение толщины составляющих её слоёв позволяет варьировать физические характеристики скирмионов, такие как размеры, плотность и стабильность.

На следующем этапе исследователи намереваются добиться стабилизации скирмионов в наноструктурах при нулевом магнитном поле и продемонстрировать их считывание и запись в электронных устройствах.