+11 голос |
Спустя десятилетие после открытия скирмионов учёные всё ещё воспринимали их как плоские (2D) магнитные вихри. Однако недавние исследования показали, что двумерные скирмионы на самом деле могут порождать трёхмерный вихрь, — хопфион.
Впервые экспериментально доказать существование магнитных хопфионов и продемонстрировать их возникновение из скирмионов в наномасштабе удалось команде, возглавляемой сотрудниками Berkeley Lab.
В статье, подготовленной для журнала Nature Communications, они утверждают, что данное открытие станет ключевой предпосылкой для создания высокоплотных, быстродействующих и энергоэкономичных, но при этом сверхстабильных устройств спинтронной памяти.
Согласно прогнозам теоретиков, хопфионы и скирмионы могут сосуществовать в магнитных материалах, а различить их можно по картине спина в трёх измерениях. Для визуализации объёмного спина экспериментаторы применили комбинацию двух передовых методов магнитной рентгеновской микроскопии: X-PEEM (рентгеновская фотоэмиссионная электронная микроскопия) в Berkeley Lab и магнитно-мягкая рентгеновская просвечивающая микроскопия (MTXM) в ALBA (Барселона, Испания).
Чтобы подтвердить свои наблюдения, учёные провели компьютерные симуляции того, как 2D-скирмионы превращаются в объёмные хопфионы в специально спроектированных многослойных гетероструктурах, и того, как они должны отображаться в поляризованных рентгеновских лучах.
«Мы давно знали, что спиновые текстуры почти наверняка трёхмерны, даже в относительно тонких плёнках, но экспериментально наблюдать это напрямую было сложно, — сказал Фрэнсис Хеллман (Frances Hellman), старший научный сотрудник отдела материаловедения Berkeley Lab, а также профессор Калифорнийского университета в Беркли. — Полученные захватывающие доказательства открывают двери для поиска и изучения еще более экзотических и потенциально важных трёхмерных спиновых структур».
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
+11 голос |