A Spintronics a tudományos kutatás új területe, amelynek célja olyan eszközök fejlesztése, amelyek
Viszont a mágneses szigetelők egy osztályanyagok, amelyeket a világ minden táján széles körben használnak, elsősorban elektromos töltésük vezetésére való képességük miatt. Ahogy a fémek elektromos töltéseket vezetnek, a mágneses szigetelők is képesek forogni. Mivel azonban a centrifugák ritkán konzerválódnak az anyagokban, és nagy távolságokban tűnnek el, eddig a mágneses szigetelők használata nagy hatótávolságú szállítás elérésének nehéznek tűnt.
A kutatók a közelmúltban bebizonyították az átadástnagy hatótávolságú mágneses "sündisznók", háromdimenziós topológiai spin-struktúrák, amelyeket gyakran megfigyelnek a hétköznapi mágnesekben. Az elvégzett kutatás eredményei a spintronika ötleteit támogató eszközök fejlesztésében fognak hasznosulni.
„Az az ötletünk, hogy felhasználjuka nagy távolságú szállítás céljából a topológiai centrifugák textúrái, nem pedig maguk a pörgések - mondta Shu Zhang, az egyik kutató. - Mágneses "sündisznó" - a topológiailag védett spin textúra egyik típusa, amely általában háromdimenziós mágnesekben létezik. Munkánk azt mutatja, hogy a "sündisznó" áram jól konzervált mennyiség, és vizsgálható a mágneses szigetelők nagy távolságú transzportjának elérése érdekében. "
Zhang és munkatársai kutatásain alapulegy topológiai konzervációs törvény néven ismert elméleti posztulátum, amely lehetővé tette a kutatók számára, hogy felhasználják a topológiai spin textúrák hidrodinamikájának gondolatát. Ezt az elképzelést korábban Yaroslav Tserkovnyak fizikus vezetésével folytatott tanulmánysorozatban tárták fel.
„A fő elméleti megközelítés, amelyet mitanulmányunkban alkalmazzák - ez a klasszikus terepelmélet - magyarázta Zhang. A pörgések tér-idő eloszlását folytonos vektormezőként írjuk le, amely felett meghatározhatók és tanulmányozhatók a topológiai textúrák és azok áramai. A "sündisznó" áramlatok matematikai leírása az elektromágnesesség elméletének alapelveinek függvénye. "
A kutatók egy kísérletet alkalmaztakegy olyan létesítmény, amelyben "sündisznó" áramot vezetnek be és érzékelnek a mágnes két végéhez rögzített fém érintkezők segítségével. Ebben a forgatókönyvben a mágnest úgy tekinthetjük, mint egy vezetőt, amely véges vezetőképességgel viseli a topológiai spin textúrák áramát. Ez a koncepció hatalmas lehetőségeket nyit meg a mágneses szigetelők használatára nagy távolságú szállítás során.