Надмалі закручені магнітні вихори виявлені в матеріалі із заліза, германію та телуру

Дослідники з Аргонського національної лабораторії (англ. Argonne National Laboratory) та Національної лабораторії

сильного магнітного поля (MagLab) виявили дивовижні властивості магнітного матеріалу із заліза, германію та телуру. Двовимірний феромагнетик має форму тонкого листа завтовшки до 10 атомів.

Вчені виявили, що у надтонкому матеріаліможуть співіснувати два види магнітних полів. Фізики називають їх меронами та скирміонами (англ. merons, skyrmions). Вони схожі на мініатюрні шторми, що завихруються, які всеюють плоский ландшафт феромагнетика, але розрізняються за розміром і поведінкою.

«І скирміони, і мерони дуже стабільні, томущо, подібно до міцно зав'язаних вузлів, їх важко розплутати, — пояснює Луїс Балікас, який одночасно працює в MagLab та Університеті штату Флорида. — Ця стабільність поряд з магнітними властивостями робить їх привабливими як носії інформації».

Автори нового дослідження вперше спостерігали обидвімагнітні текстури в тонкій плівці одночасно при низькій температурі, від -173,333 °C до -103,8 °C. Крім того, мерони зберігалися до кімнатної температури, що важливо для використання в практичних пристроях. У минулому їх спостерігали тільки при набагато нижчих температурах у різних матеріалах.

Команда вчених виконала додаткову магнітнута іншу візуалізацію в Аргоннському центрі нанорозмірних матеріалів. «Необхідно набагато більше фундаментальних досліджень, щоб повністю зрозуміти поведінку скирміонів та меронів у різних умовах та те, як їх використовувати для кодування інформації. Існує безліч, начебто, фантастичних схем. Ми не можемо передбачити майбутнє, але цілком імовірно, що одну чи кілька із них реалізують у майбутньому», — пояснюють вчені.

Дослідження опубліковано в Advanced Materials.

Читати далі:

Біологи дізналися, як ракові клітини вислизають від імунної системи

Ключову теорію квантової фізики нарешті довели. Головне

Названі продукти, які захищають мозок від деменції, і коли їх треба вживати

На обкладинці: моделювання, що фіксує різні закручені текстури скирміонів та меронів, що спостерігаються в тонкій плівці феромагнетика
Надано: Единбурзький університет/на основі мікроскопічних зображень, зібраних Argonne National Laboratory на зразках, підготовлених у MagLab