Spintronika ir jauna zinātnisko pētījumu joma, kuras mērķis ir izstrādāt ierīces, kas
Savukārt magnētiskie izolatori ir klasemateriāli, kurus plaši izmanto visā pasaulē, galvenokārt pateicoties to spējai vadīt elektriskos lādiņus. Tāpat kā metāli vada elektriskos lādiņus, magnētiskie izolatori var vadīt griezienus. Tomēr, tā kā griešanās materiālos reti tiek saglabāta un mēdz pazust lielos attālumos, līdz šim magnētisko izolatoru izmantošana tālsatiksmes transporta sasniegšanai šķita izaicinājums.
Pētnieki nesen nodemonstrēja nodošanuliela attāluma magnētiskie "ezīši", trīsdimensiju topoloģiskās vērpšanas struktūras, kuras bieži novēro parastajos magnētos. Veikto pētījumu rezultāti atradīs pielietojumu spintronikas ideju atbalstošu ierīču izstrādē.
“Mūsu ideja ir izmantottālsatiksmes transporta nolūkos topoloģiskās vērpšanas faktūras, nevis paši griezieni, sacīja Šu Džans, viens no pētniekiem. - Magnētiskais "ezis" - viens no topoloģiski aizsargāto vērpšanas faktūras veidiem, kas parasti pastāv trīsdimensiju magnētos. Mūsu darbs rāda, ka "ezis" strāva ir labi saglabāts lielums, un to var izpētīt, lai sasniegtu liela attāluma transportēšanu magnētiskajos izolatoros. "
Džan un viņas kolēģu pētījumi balstās uzteorētisks postulāts, kas pazīstams kā topoloģiskās saglabāšanas likums, kas ļāva pētniekiem izmantot ideju par topoloģisko spinu faktūru hidrodinamiku. Šī ideja iepriekš tika pētīta virknē pētījumu, kurus vadīja fiziķis Jaroslavs Tserkovņaks.
“Galvenā teorētiskā pieeja, ko mēspielietota mūsu pētījumā - tā ir klasiskā lauka teorija, - paskaidroja Džans. Apgriezienu telpas-laika sadalījumu mēs raksturojam kā nepārtrauktu vektoru lauku, pa kuru var noteikt un izpētīt topoloģiskās faktūras un to straumes. "Ezis" strāvu matemātiskais apraksts ir pakļauts elektromagnētisma teorijas principiem. "
Pētnieki izmantoja eksperimentuinstalācija, kurā ievada un nosaka "ezīša" strāvu, izmantojot metāla kontaktus, kas piestiprināti pie magnēta diviem galiem. Šajā scenārijā magnētu varētu uzskatīt par vadītāju, kurš pārnēsā topoloģisko griešanās faktūru strāvu ar ierobežotu vadītspēju. Šī koncepcija paver milzīgu potenciālu magnētisko izolatoru izmantošanai lielos attālumos.