(Phys.org)—Une équipe de chercheurs avec des membres des États-Unis, L'Allemagne et la Chine ont découvert que les skyrmions magnétiques pourraient un jour être utilisés comme moyen de stockage de données électroniques. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , les chercheurs décrivent la création d'une structure capable de générer des skyrmions qui peuvent être inversés avec un aimant tout en conservant sa forme lorsque l'aimant est retiré.

Les skyrmions sont des tours tourbillonnants dans un matériau qui existe sous forme de motif, généralement un cercle, et sont généralement stabilisés par l'utilisation d'un aimant externe. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé une méthode permettant de générer des skyrmions qui ne nécessitent pas d'aimant externe pour rester stable. Par ailleurs, ils ont découvert que l'application d'un aimant provoquait l'inversion du skyrmion.

Pour générer un skyrmion, les chercheurs ont créé un disque de germanure de fer (en utilisant un broyage par faisceau d'ions et une injection de gaz suivi d'une gravure) d'un diamètre de 160 nanomètres et d'une épaisseur de 90 nanomètres. Ils ont ensuite utilisé l'holographie électronique pour montrer qu'un skyrmion existait au milieu du disque qu'ils avaient créé. Ils ont également découvert que la partie extérieure du disque contenait des spins électroniques qui créaient un champ magnétique opposé à celui du skyrmion. Une étude plus approfondie de la structure qu'ils ont créée a montré qu'elle avait deux configurations d'état fondamental les plus basses - une avec le skyrmion tournant dans le sens des aiguilles d'une montre (avec les spins pointant vers le haut), l'autre dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (avec les tours pointant vers le bas). Le skyrmion, ils ont aussi trouvé, pourrait basculer entre les deux états en appliquant temporairement un champ magnétique aussi petit que 200 millitesla. La stabilisation, les chercheurs suggèrent, se produit à cause du champ magnétique généré par la bague extérieure du disque

En notant que le skyrmion pouvait être basculé rapidement et facilement, les chercheurs suggèrent que la structure pourrait être appliquée en remplacement des dispositifs de mémoire conventionnels, car il est beaucoup plus petit que les ferromagnétiques actuellement utilisés. Ils signalent également la possibilité de les utiliser pour créer des portes logiques. Des techniques de simplification et d'industrialisation du processus de création des disques devraient être développées avant la mise en œuvre de telles applications, toutefois.

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