鉄、ゲルマニウム、テルルの材料で発見された超小型のねじれた磁気渦

アルゴンヌ国立研究所と国立研究所の研究者

強力な磁場(MagLab)を発見鉄、ゲルマニウム、テルルで作られた磁性材料の驚くべき特性。二次元強磁性体は、最大 10 原子の厚さの薄いシートの形状をしています。

科学者は、極薄の領域で次のことを発見しました。材料内では 2 種類の磁場が共存できます。物理学者はそれらをメロンとスキルミオンと呼んでいます。それらは、平らな強磁性地形に点在する小型の渦巻く嵐に似ていますが、サイズと動作が異なります。

「スキルミオンもメロンも非常に安定していますが、なぜなら、固く結ばれた結び目と同じように、ほどくのが難しいからだと、マグラボとフロリダ州立大学で同時に研究するルイス・バリカス氏は説明する。 「この安定性と磁気特性により、記憶媒体として魅力的になります。」

新しい研究の著者らは両方を観察した-173.333 °C ~ -103.8 °C の低温で同時に薄膜の磁性テクスチャーを観察します。 さらに、メロンは室温で保管されており、これは実際のデバイスで使用するために重要です。以前は、さまざまな物質において、はるかに低い温度でのみ観察されました。

科学者チームは追加の磁気実験を実施しましたアルゴンヌ ナノスケール材料センターにおけるその他の視覚化。 「さまざまな条件下でのスキルミオンとメロンの挙動と、情報をエンコードするためにそれらを使用する方法を完全に理解するには、さらに多くの基礎研究が必要です。一見素晴らしい計画がたくさんあります。将来を予測することはできませんが、そのうちの 1 つまたは複数が将来実現される可能性があります」と科学者たちは説明します。

この研究はAdvanced Materials誌に掲載された。

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表紙:強磁性薄膜で観察されるスキルミオンとメロンのさまざまなねじれた質感を捉えたシミュレーション
クレジット: エディンバラ大学/MagLab で調製されたサンプルについてアルゴンヌ国立研究所が収集した顕微鏡画像に基づく