Skyrmionen zijn wervelende spinstructuren met spiraalvormen die in 2009 zijn beschreven. Ze hebben de aandacht getrokken in de academische wereld als een mogelijke basiseenheid van ultra-high-density geheugenapparaten van de volgende generatie vanwege hun unieke topologische stabiliteit, kleine maat, en efficiënt bewegen. Onlangs, Koreaanse onderzoekers hebben een technologie ontwikkeld die kan worden toegepast op communicatieapparatuur met behulp van skyrmions.

Onderzoekers hebben voorspeld dat het mogelijk is om een ​​unieke kinetische dynamiek van skyrmionen, genaamd "skyrmion-ademhaling", te implementeren in hoogfrequente oscillatoren en geheugenapparaten van de volgende generatie. Echter, vanwege het ultrakleine formaat en de ultrasnelle beweging van skyrmionen, directe observaties van skyrmion-ademhaling werden als moeilijk te bereiken beschouwd.

De resultaten van dit onderzoek zijn de eerste die skyrmion-ademhaling beschrijven op basis van experimentele waarnemingen. Het DGIST-KIST collaboratieve onderzoeksteam heeft met succes de gecontroleerde beweging en ademhaling van een skyrmion geobserveerd en gemeten als reactie op externe signalen die binnen enkele nanoseconden optreden met behulp van een synchrotron-röntgentechniek met uitstekende tijd- en ruimteoplossend vermogen.

In aanvulling, dit onderzoek heeft ook een efficiënte methode ontwikkeld voor het genereren van skyrmion met behulp van externe stroompulsen. De resultaten van dit onderzoek zijn belangrijk, omdat ze suggereren dat skyrmionen een belangrijke rol kunnen spelen in veel andere toekomstige elektronische apparaten, voorbij geheugenapparaten, die tot nu toe centraal stonden.

Directeur Jung-Il Hong van het DGIST-LBNL Research Center for Emerging Materials zei:"De nieuwe benadering waarbij gebruik wordt gemaakt van skyrmionen die in de resultaten van deze studie worden gepresenteerd, suggereert een nieuwe werkwijze voor een heel apparaat, dus de implicaties zijn groot in het licht van de bestaande onderzoekstrends."

Senior onderzoeker Seong-hoon Woo van het KIST Center for Spintronics zei:"De onderzoeksresultaten tonen aan dat hoog rendement, communicatieapparatuur van de volgende generatie op basis van skyrmionen is echt haalbaar. Dit onderzoek zal bijdragen aan het versnellen van de ontwikkeling van communicatieapparatuur van de volgende generatie voor efficiënte communicatie tussen toekomstige hoogwaardige elektronische apparaten."