Spintronics je nová oblast vědeckého výzkumu zaměřená na vývoj zařízení, která
Na druhé straně jsou magnetické izolátory třídoumateriály široce používané po celém světě, zejména kvůli jejich schopnosti vést elektrické náboje. Stejně jako kovy vedou elektrické náboje, mohou magnetické izolátory provádět otáčení. Jelikož se však rotace v materiálech zřídka uchovávají a mají tendenci mizet na velké vzdálenosti, dosud se použití magnetických izolátorů k dosažení přenosu na velké vzdálenosti zdálo být výzvou.
Vědci nedávno prokázali přenosdálkové magnetické „ježky“, trojrozměrné topologické spinové struktury, které jsou často pozorovány v obyčejných magnetech. Výsledky provedeného výzkumu naleznou uplatnění při vývoji zařízení podporujících myšlenky spintroniky.
"Náš nápad je použít."topologické textury spinu, nikoli samotné spiny, pro účely přenosu na velké vzdálenosti, uvedl Shu Zhang, jeden z výzkumníků. - Magnetický „ježek“ - jeden z typů topologicky chráněné textury spinu, který obvykle existuje v trojrozměrných magnetech. Naše práce ukazuje, že proud „ježka“ je dobře konzervované množství a lze jej studovat, aby se dosáhlo přenosu na velké vzdálenosti v magnetických izolátorech. “
Zhang a její kolegové jsou založeni na výzkumuteoretický postulát známý jako topologický zákon zachování, který vědcům umožnil využít myšlenku hydrodynamiky topologických spinových textur. Tato myšlenka byla dříve prozkoumána v řadě studií vedených fyzikem Yaroslavem Cerkovskijem.
"Hlavní teoretický přístup, který jsme."aplikované v naší studii - to je klasická teorie pole, - vysvětlil Zhang. Popíšeme časoprostorové rozložení točení jako spojité vektorové pole, nad kterým lze určit a studovat topologické textury a jejich proudy. Matematický popis proudů „ježka“ podléhá principům teorie elektromagnetismu. “
Vědci použili experimentzařízení, ve kterém je zaveden a detekován proud „ježka“ pomocí kovových kontaktů připojených ke dvěma koncům magnetu. V tomto scénáři lze magnet vnímat jako vodič nesoucí proud topologických spinových textur s konečnou vodivostí. Tento koncept otevírá obrovský potenciál pro použití magnetických izolátorů pro přepravu na velké vzdálenosti.