Un skyrmion magnétique est un objet topologique polyvalent qui peut être utilisé pour transporter des informations dans les futurs dispositifs de traitement de l'information spintronique. En tant que supports potentiels d'informations non volatiles, une excellente endurance et une rétention robuste sont des propriétés souhaitées des skyrmions dans les dispositifs spintroniques. Cependant, des études antérieures ont suggéré que les skyrmions peuvent être facilement détruits aux bords de l'appareil lors d'opérations à grande vitesse en raison de l'effet Hall skyrmion.

Pour ces raisons, L'un des objectifs de la recherche actuelle sur les skyrmions est de trouver des moyens efficaces de protéger les skyrmions contre la destruction en touchant les bords des appareils. Les solutions typiques incluent l'élimination de l'effet Hall skyrmion dans les systèmes antiferromagnétiques et antiferromagnétiques synthétiques.

Dans une étude publiée dans Lettres nano , le groupe dirigé par le professeur Xiaoxi Liu du Département de génie électrique et informatique, Université de Shinshu, Le Japon et leurs collaborateurs démontrent dans des expériences que les skyrmions peuvent être efficacement confinés dans des canaux et protégés contre la destruction aux bords des appareils dans les systèmes ferromagnétiques les plus couramment utilisés. Le confinement des skyrmions dans des canaux conçus est fondamental pour toute application pratique basée sur l'accumulation et le transport de skyrmions. Les auteurs constatent que la position des skyrmions dans les matériaux ferromagnétiques peut être contrôlée par des barrières énergétiques et des puits.

Par conséquent, ils ont fabriqué expérimentalement un film multicouche magnétique avec de nombreuses barrières énergétiques et des puits formés par des motifs aux propriétés magnétiques modifiées, où ils découvrent que les skyrmions peuvent être attirés ou repoussés par les limites des motifs. En fabriquant des motifs carrés et rayés avec des propriétés magnétiques modifiées dans un grand film ferromagnétique, les auteurs montrent la possibilité de construire des filières fiables pour le confinement, accumulation, et le transport potentiel de skyrmions en tant que vecteurs d'informations.

En outre, cette méthode rapportée dans cette recherche offre également la possibilité d'une étude future des skyrmions interagissant avec des substrats unidimensionnels et bidimensionnels, qui sont des problèmes dynamiques importants qui ont été étudiés théoriquement au cours des dernières décennies.

"Nos recherches ont démontré qu'une protection topologique robuste des skyrmions peut être obtenue par une approche simple mais efficace, qui a une importance d'application pratique, " explique l'expérimentateur Prof. Xiaoxi Liu de l'Université de Shinshu, qui a dirigé cette étude de recherche.

Le chercheur principal du JSPS, le Dr Xichao Zhang, a déclaré que "les résultats de la recherche suggèrent que nous pouvons utiliser des modèles de propriétés magnétiques modifiées pour contrôler les comportements statiques et dynamiques des skyrmions". Il ajoute alors, « Dans notre futur travail, nous étudierons la dynamique induite par le courant des skyrmions dans les canaux conçus, ce qui sera une autre étape importante vers les dispositifs spintroniques basés sur skyrmion."