Een team van onderzoekers van CNRS, Thales en de Université Paris-Saclay, all in Frankrijk heeft voor het eerst een enkele skyrmion bij kamertemperatuur gedetecteerd. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie , de groep beschrijft hun inspanningen, wat ze hebben bereikt en toekomstige onderzoeksinspanningen.

Vijf jaar geleden, een team van de Universiteit van Hamburg heeft voor het eerst aangetoond dat skyrmionen kunnen worden gebruikt om gegevens op magnetische media op te slaan en te wissen. Maar om dat te doen, de media moesten op een zeer koude temperatuur zijn. In deze nieuwe poging de onderzoekers in Frankrijk hebben aangetoond dat een van de belangrijkste onderdelen van geheugenopslag - het lezen van één eenheid - mogelijk is bij kamertemperatuur.

Skyrmionen zijn een soort quasideeltjes die op het oppervlak van een magnetisch materiaal voorkomen. Ze zijn beschreven als draaiende magnetische wervelingen, en werden meer dan 60 jaar geleden voor het eerst getheoretiseerd door natuurkundige Tony Skyrme - vandaar de naam. Skyrmionen kunnen ook over een oppervlak bewegen, als een muis onder een tapijt, wat de mogelijkheid heeft vergroot om ze te gebruiken in "racetrack-geheugen" -opslagapparaten - ze zijn bijzonder aantrekkelijk omdat ze 10 keer kleiner zijn dan de ruimtes die nu worden gebruikt in moderne elektronische apparaten. Maar voor praktische toepassingen ze moeten beschrijfbaar zijn, leesbaar en uitwisbaar bij kamertemperatuur - deze nieuwe onderzoeksinspanning komt dichter bij het bereiken van de tweede.

Om de nauwkeurigheid van hun resultaten te garanderen, het team gebruikte zowel gelijktijdige elektrische metingen als magnetische beeldvorming met behulp van elektrische pulsen en detecteerde hun aanwezigheid door hun Hall-weerstand te meten. Een deel van het werk was ervoor te zorgen dat een skyrmion dat in een materiaal was gemaakt, kon worden geïsoleerd - met dat doel, ze gebruikten elektronenstraallithografie om een ​​strook skyrmionen te maken. Die aanpak maakte het mogelijk om het aantal gecreëerde skyrmions te wijzigen, hun breedte en intensiteit, de taak van het lezen van een minder moeilijk te maken.

Het team merkt op dat hun prestatie slechts een kleine stap is op weg naar op skyrmion gebaseerde geheugenapparaten, maar suggereren dat hun werk hoop biedt dat er over 10 tot 15 jaar een echt apparaat wordt ontwikkeld.

© 2018 Tech Xplore