نانومواد

Skyrmions ایجاد شده در یک ماده متقارن فاقد سرخوردگی هندسی

Skyrmions ایجاد شده در یک ماده متقارن فاقد سرخوردگی هندسی

 

Skyrmions ایجاد شده در یک ماده متقارن فاقد سرخوردگی هندسی
شکل ۱: فیزیکدانان RIKEN مجموعه ای از آسمان خراش ها (چرخش های سبز) را در ماده ای ایجاد کرده اند که هم سانتروسیمتری است و هم فاقد سرخوردگی هندسی است. کره های آبی الکترون رسانایی هستند. اعتبار: مرکز RIKEN برای علوم مواد فوری

Skyrmions ایجاد شده در یک ماده متقارن فاقد سرخوردگی هندسی محدودیت در نوع موادی که می توانند میزبان گرداب های مغناطیسی در مقیاس نانو باشند که به اصطلاحات آسمانی معروف است توسط تجربیان در RIKEN برداشته شده است. این به طرز قابل توجهی دامنه موادی را که می توان در آن ایجاد کرد گسترش می دهد و باعث جذابیت بیشتر آنها برای استفاده در دستگاه های ذخیره داده کم مصرف می شود.

دانشکده ها : اولین بار که کمی بیش از یک دهه پیش کشف شد ، skyrmions برای استفاده در ذخیره سازی کم مصرف ، با چگالی بالا و انتقال داده ها بسیار امیدوار کننده است. آنها علاقه روزافزونی را به خود جلب می کنند و پیش بینی هایی وجود دارد که اولین skyrmion تجاری مبتنی بر دستگاه ها حدوداً ده سال دیگر ظاهر می شوند.

با این حال ، تا همین اواخر ، آسمان خیزها فقط در رابط ها و در یک کلاس خاص از مواد مشاهده می شدند که ساختارهای بلوری فاقد مرکز تقارن بودند. سال گذشته ، یک تیم تحت هدایت RIKEN موفق به ایجاد آنها در ماده ای شد که دارای مرکز تقارن بود و دامنه موادی را که می توانند میزبان آسمانهای آسمانی باشند ، افزایش داد. آنها توانستند این کار را انجام دهند زیرا مواد آنها دارای خاصیتی بودند که به نام سرخوردگی هندسی شناخته می شود ، جایی که هندسه یک ماده از تصویب کمترین حالت انرژی ممکن در سیستم در دمای پایین جلوگیری می کند.

اکنون ، Shinichiro Seki و Nguyen Duy Khanh از مرکز علوم مواد فوری RIKEN و همکارانشان یک گام فراتر رفته و نشان داده اند که حتی در مواد متقارن سانترومریک که فاقد سرخوردگی هندسی هستند ، می توان آسمان خاکی ایجاد کرد. آنها یک آرایه مربع از اسکایرمیون ساخته اند که قطر آنها کمتر از ۲ نانومتر است – کوچکترین آسمان خراش ایجاد شده تاکنون در یک ماده واحد – در مغناطیس چهار ضلعی چهار ضلعی GdRu2Si2.

این نمایش دامنه موادی را که می توان از Skyrmions در آنها میزبانی کرد حتی بیشتر گسترش می دهد. نگوین می گوید: “ترکیبات بین فلزی زمین کمیاب ، طبقه بسیار گسترده ای از مواد هستند.” “یافته های ما بدین معنی است که اسکرایمین ها می توانند در بسیاری از ترکیبات ایجاد شوند – آنها دیگر فقط محدود به یک طبقه بسیار محدود از مواد هستند.”

از آنجا که ناامیدی هندسی فقط در دماهای بسیار کم شروع می شود ، یافتن این نکته که برای تولید آسمانهای آسمانی مورد نیاز نیست احتمال تشکیل آنها در دمای اتاق را افزایش می دهد ، که باعث افزایش چشمگیر استفاده از آنها در کاربردها می شود. “ما اکنون به دنبال سیستم جدیدی هستیم که دمای مرتب سازی مغناطیسی نزدیک به داشته باشد دمای اتاق یا حتی بالاتر ، “نگوین می گوید.

پس از یک برخورد اتفاقی در یک کنفرانس در سال گذشته ، این تیم با تئوریسین های دانشگاه توکیو همکاری کرده است تا مکانیزمی را ایجاد کند که اجازه می دهد آسمان های آسمانی بدون سرخوردگی هندسی ایجاد شود. نگوین خاطرنشان می کند: “ما بسیار متعجب شدیم که متوجه شدیم آنها در حال کار بر روی این مشکل هستند و نتایج نظری آنها با نتایج تجربی ما بسیار مطابقت دارد.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا