Spintronika yra nauja mokslinių tyrimų sritis, skirta kurti prietaisus, kurie
Savo ruožtu magnetiniai izoliatoriai yra klasėmedžiagos, plačiai naudojamos visame pasaulyje, daugiausia dėl jų sugebėjimo praleisti elektros krūvius. Kaip metalai praleidžia elektrinius krūvius, magnetiniai izoliatoriai gali atlikti sukimus. Tačiau kadangi sukimai yra retai išsaugomi medžiagose ir linkę išnykti dideliais atstumais, iki šiol naudoti magnetinius izoliatorius tolimam transportavimui buvo sunku.
Mokslininkai neseniai įrodė perkėlimąilgojo nuotolio magnetiniai „ežiukai“, trimatės topologinės sukimosi struktūros, kurios dažnai pastebimos paprastuose magnetuose. Atliktų tyrimų rezultatai bus pritaikyti kuriant spintronikos idėjas palaikančius įrenginius.
„Mūsų idėja yra naudotitolimojo susisiekimo tikslais topologinės sukimosi faktūros, o ne pačios sukos, sakė vienas tyrėjų Shu Zhangas. - Magnetinis „ežiukas“ - vienos rūšies topologiškai apsaugota nugaros tekstūra, paprastai egzistuojanti erdviniuose magnetuose. Mūsų darbas rodo, kad „ežiuko“ srovė yra gerai išsaugotas dydis ir ją galima ištirti norint pasiekti tolimą magnetinių izoliatorių transportavimą “.
Zhang ir jos kolegų tyrimai pagrįstiteorinis postulatas, žinomas kaip topologinis išsaugojimo įstatymas, leidęs tyrėjams panaudoti topologinių sukinių faktūrų hidrodinamikos idėją. Ši idėja anksčiau buvo nagrinėjama keliuose tyrimuose, kuriems vadovavo fizikas Jaroslavas Tserkovnyakas.
„Pagrindinis teorinis požiūris, kurį mestaikoma mūsų tyrime - tai yra klasikinė lauko teorija, - paaiškino Zhangas. Apsisukimų erdvės ir laiko pasiskirstymą apibūdiname kaip ištisinį vektorinį lauką, per kurį galima nustatyti ir ištirti topologines faktūras ir jų sroves. Matematinis „ežiuko“ srovių aprašymas priklauso nuo elektromagnetizmo teorijos principų “.
Tyrėjai naudojo eksperimentąinstaliacija, kurioje įvedama ir aptinkama „ežio“ srovė, naudojant metalinius kontaktus, pritvirtintus prie abiejų magneto galų. Pagal šį scenarijų magnetas galėtų būti vertinamas kaip laidininkas, nešantis ribinio laidumo topologinių sukinių faktūrų srovę. Ši koncepcija atveria didžiulį magnetinių izoliatorių naudojimo gabenant tolimais atstumais galimybes.