La spintronica è un nuovo campo di ricerca scientifica finalizzato allo sviluppo di dispositivi che
A loro volta, gli isolanti magnetici sono una classemateriali ampiamente utilizzati in tutto il mondo, principalmente per la loro capacità di condurre cariche elettriche. Proprio come i metalli conducono cariche elettriche, gli isolanti magnetici possono condurre gli spin. Tuttavia, poiché le rotazioni sono raramente conservate nei materiali e tendono a scomparire a grandi distanze, fino ad ora l'uso di isolanti magnetici per ottenere il trasporto a lungo raggio sembrava essere una sfida.
I ricercatori hanno recentemente dimostrato il trasferimento"ricci" magnetici a lungo raggio, strutture tridimensionali di spin topologico che si osservano spesso nei normali magneti. I risultati della ricerca svolta troveranno applicazione nello sviluppo di dispositivi che supportano le idee della spintronica.
“La nostra idea è usareShu Zhang, uno dei ricercatori, ha detto che le trame di spin topologiche, non gli spin stessi, ai fini del trasporto a lunga distanza. - "riccio" magnetico - un tipo di tessitura di rotazione protetta topologicamente, che di solito esiste nei magneti tridimensionali. Il nostro lavoro mostra che la corrente "riccio" è una quantità ben conservata e può essere studiata per ottenere un trasporto a lungo raggio in isolatori magnetici ".
La ricerca di Zhang e dei suoi colleghi si basa suun postulato teorico noto come legge di conservazione topologica, che ha permesso ai ricercatori di utilizzare l'idea idrodinamica delle trame di spin topologico. Questa idea è stata precedentemente esplorata in una serie di studi condotti dal fisico Yaroslav Tserkovnyak.
“Il principale approccio teorico che noiapplicata nel nostro studio - questa è la classica teoria dei campi - ha spiegato Zhang. Descriviamo la distribuzione spazio-temporale degli spin come un campo vettoriale continuo, sul quale è possibile determinare e studiare le trame topologiche e le loro correnti. La descrizione matematica delle correnti "riccio" è soggetta ai principi della teoria dell'elettromagnetismo ".
I ricercatori hanno utilizzato un esperimentoun'installazione in cui una corrente "riccio" viene introdotta e rilevata utilizzando contatti metallici fissati a due estremità del magnete. In questo scenario, il magnete potrebbe essere visto come un conduttore che trasporta la corrente di strutture di spin topologiche con conducibilità finita. Questo concetto apre un enorme potenziale per l'uso di isolanti magnetici per il trasporto a lunga distanza.