Dans une étroite collaboration entre les physiciens expérimentaux et théoriques de l'Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU), les groupes de recherche du professeur Mathias Kläui et du Dr Peter Virnau ont étudié le comportement des tourbillons magnétiques au sein de structures géométriques à l'échelle nanométrique.

Dans leur ouvrage publié dans Matériaux fonctionnels avancés , les chercheurs ont confiné de petits tourbillons magnétiques, soi-disant skyrmions, dans les structures géométriques. Les skyrmions peuvent être créés dans des films métalliques minces et ont des propriétés semblables à des particules :ils présentent une grande stabilité et sont repoussés les uns des autres et des murs spécialement préparés. Les expériences et les simulations informatiques qui les accompagnent ont montré que la mobilité des skyrmions au sein de ces structures géométriques dépend massivement de leur disposition. En triangle, par exemple, Trois, six, ou dix skyrmions disposés comme des quilles de bowling sont particulièrement stables.

"Ces études jettent les bases du développement de nouveaux supports de calcul et de stockage non conventionnels basés sur le mouvement de tourbillons magnétiques à travers des couloirs et des chambres microscopiques, " a expliqué le professeur Mathias Kläui. La recherche a été financée par le domaine de recherche de haut niveau Dynamique et topologie (TopDyn), qui a été fondée en 2019 en collaboration entre l'Université Johannes Gutenberg de Mayence, TU Kaiserslautern, et l'Institut Max Planck pour la recherche sur les polymères à Mayence.

« Ce travail est un excellent exemple de coopération interdisciplinaire entre simulation et expérimentation, qui n'a été possible que grâce au financement de TopDyn, " a déclaré le Dr Peter Virnau.