Een internationaal team van onderzoekers heeft een manier ontdekt om polaire skyrmionen op kamertemperatuur te creëren en te observeren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft het creëren van de polaire skyrmionen en hun observaties. Pavlo Zubko, met het London Centre for Nanotechnology, heeft in hetzelfde tijdschriftnummer een News and Views-artikel gepubliceerd over het werk van het team.

Zubko beschrijft skyrmions als "kleine kransen van magnetische momenten, " en merkt op dat er veel onderzoek naar is gedaan omdat ze erg nuttig zijn in toepassingen voor gegevensopslag. Maar hij merkt ook op dat het vinden van elektrische versies van skyrmions een moeilijke reis is geweest. Dat kan veranderen, echter, terwijl de onderzoekers met deze nieuwe poging een manier rapporteren om ten minste één soort elektrisch gebaseerde skyrmion te creëren en te observeren:het polaire skyrmion.

Zubko merkt op dat de onderzoekers begonnen met de observatie dat ferro-elektriciteit en ferromagnetische, ondanks dat het heel anders is, hebben enkele vergelijkbare basiseigenschappen - spontane magnetisatie en polarisatie zijn slechts één voorbeeld. Hij suggereert dat het deze eigenschap is die beide zo aantrekkelijk maakt voor toepassingen voor gegevensopslag. Hij merkt ook op dat wetenschappers al enige tijd op zoek zijn naar polarisatie in ferro-elektriciteit die roteren op een manier die zou kunnen leiden tot het ontstaan ​​van skyrmionen. Eerder werk heeft aangetoond dat wanneer ferro-elektriciteit op nanoschaal wordt beperkt, ze worden gevoeliger voor spanningen en elektrische velden, die de polaire oriëntatie kan verstoren en plaats kan maken voor dipolen. In dergelijke scenario's, kleine regio's van dipolen met dezelfde oriëntatie kunnen zich spontaan vormen en die regio's zullen grenswanden hebben die hen scheiden van andere regio's.

In hun werk, de onderzoekers merkten op dat de domeinmuren polarisatiecomponenten hadden die loodrecht stonden op die ernaast stonden. Ze ontdekten dat het enige wat nodig was, een domeinmuur tussen regio's was om een ​​ring van polarisatie te forceren om zich te ontwikkelen, wat leidde tot het ontstaan ​​van bellen - polaire skyrmionen. Het team gebruikte vervolgens een elektronenmicroscoop die atomaire verplaatsing kon laten zien om de skyrmionen te observeren. Ze melden verder dat röntgendiffractie van de skyrmionen aantoonde dat ze macroscopische chiraliteit hadden. Zubko suggereert dat er nog veel meer werk moet worden verzet met de skyrmions om erachter te komen of ze zullen werken met toepassingen in de echte wereld, zoals racetrack-geheugenapparaten.

© 2019 Wetenschap X Netwerk