Sie haben wahrscheinlich noch nie davon gehört, aber Skyrmionen haben ein großes Potenzial eine äußerst kompakte und ultraschnelle Art der Aufbewahrung und Daten verarbeiten . Bisher konnten Wissenschaftler dies jedoch nur produzieren Skyrmionen bei extrem niedrigen Temperaturen, die für nützliche Anwendungen unpraktisch sind.
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Ein Mehrschichtsystem
Dies könnte sich bald ändern. "Wir haben ein Mehrschichtsystem hergestellt, das aus verschiedenen ferromagnetischen Edelmetallen mit einer Dicke von weniger als einem Nanometer besteht. Seltenerdmetall Schichten, in denen zwei verschiedene Skyrmionzustände bei Raumtemperatur nebeneinander existieren können, " sagte Hans Josef Hug Leiter der Empa-Forschungsgruppe, die für die Entdeckung verantwortlich ist.
Mit einem Magnetkraftmikroskop, das sie bei Empa entwickelt haben, haben Hug und sein Team Skyrmionen untersucht. Sie haben sich entwickelt. Materialschichten aus Iridium Ir, Eisen Fe, Kobalt Co, Platin Pt und Seltenerdmetallen Terbium Tb und Gadolinium Gd, die zwei Arten von Skyrmionen in großer Anzahl erzeugen.
Diese Skyrmionen die nur wenige Nanometer groß sind kann mit dem Magnetkraftmikroskop erfasst und unterschieden werden aufgrund ihrer unterschiedlichen Größen und Intensitäten. "Das größere Skyrmion, das auch ein stärkeres Magnetfeld erzeugt, durchdringt das gesamte Mehrschichtsystem, dh auch das mittlere ferrimagnetische Mehrschichtsystem. Das kleinere, schwächere Skyrmion existiert dagegen nur imzwei äußere Mehrfachschichten ", erklärten die Wissenschaftler.
Eine nützliche Innovation
Warum ist das nützlich?
Da die zwei verschiedenen Skyrmionen verwendet werden können, um Binärdaten von 0 und 1 darzustellen. Dies würde ihre Verwendung in ermöglichen. Datenverarbeitung .
Jetzt hoffen die Forscher, dass sie Skyrmionen in praktischen Anwendungen verwenden können, die auch skalierbar sind. "Die Multilayer, die wir mithilfe der Sputtertechnologie entwickelt haben, können im Prinzip auch im industriellen Maßstab hergestellt werden", sagte der Empa-Forscher Andrada-Oana Mandru, der ersteAutor der Studie.
Die Wissenschaftler argumentieren auch, dass ihre Skyrmionen kann verwendet werden, um dreidimensionale Datenspeichergeräte mit noch größerer Speicherdichte zu erstellen. Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation .