Les demandes de stockage et de traitement des données ont augmenté de façon exponentielle à mesure que le monde devient de plus en plus connecté, soulignant le besoin de nouveaux matériaux capables d'un stockage et d'un traitement des données plus efficaces.

Une équipe internationale de chercheurs, dirigé par le physicien Paul Ching-Wu Chu, directeur fondateur du Texas Center for Superconductivity à l'Université de Houston, rapporte un nouveau composé capable de maintenir ses propriétés skyrmion à température ambiante grâce à l'utilisation de haute pression. Les résultats suggèrent également la possibilité d'utiliser la pression chimique pour maintenir les propriétés à la pression ambiante, prometteuse pour les applications commerciales.

Le travail est décrit dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .

Un skyrmion est la plus petite perturbation possible d'un aimant uniforme, une région ponctuelle d'aimantation inversée entourée d'une torsion tourbillonnante de spins. Ces régions extrêmement petites, ainsi que la possibilité de les déplacer avec très peu de courant électrique, faire des matériaux qui les hébergent des candidats prometteurs pour le stockage d'informations à haute densité. Mais l'état de skyrmion n'existe normalement que dans une plage de température très basse et étroite. Par exemple, dans le composé Chu et ses collègues étudiés, l'état skyrmion n'existe normalement que dans une plage de température étroite d'environ 3 degrés Kelvin, entre 55 K et 58,5 K (entre -360,7 Fahrenheit et -354,4 Fahrenheit). Cela le rend peu pratique pour la plupart des applications.

Travailler avec un composé d'oxyséléniure de cuivre, Chu a déclaré que les chercheurs ont pu étendre considérablement la plage de température à laquelle l'état skyrmion existe, jusqu'à 300 degrés Kelvin, ou environ 80 degrés Fahrenheit, proche de la température ambiante. Le premier auteur Liangzi Deng a déclaré avoir détecté avec succès l'état à température ambiante pour la première fois sous 8 gigapascals, ou GPa, de pression, en utilisant une technique spéciale que lui et ses collègues ont développée. Deng est chercheur au Texas Center for Superconductivity à l'UH (TcSUH).

Chu, l'auteur correspondant pour l'œuvre, les chercheurs ont également découvert que le composé d'oxyséléniure de cuivre subit différentes transitions de phase structurelle avec une pression croissante, suggérant la possibilité que l'état de skyrmion soit plus omniprésent qu'on ne le pensait auparavant.

"Nos résultats suggèrent l'insensibilité des skyrmions aux réseaux cristallins sous-jacents. Plus de matériel de skyrmion peut être trouvé dans d'autres composés, également, " dit Chu.

Le travail suggère que la pression requise pour maintenir l'état skyrmion dans le composé d'oxyséléniure de cuivre pourrait être reproduite chimiquement, lui permettant de travailler sous pression ambiante, une autre exigence importante pour les applications commerciales potentielles. Cela a des analogies avec le travail que Chu et ses collègues ont fait avec la supraconductivité à haute température, annonçant en 1987 qu'ils avaient stabilisé la supraconductivité à haute température dans l'YBCO (yttrium, baryum, le cuivre, et l'oxygène) en remplaçant les ions du composé par des ions isovalents plus petits.