Німецькі фізики виявили в тонкому шарі заліза або іридію скірміони – вихрові структури, утворені спинами окремих атомів. Стаття вчених з'явилася в журналі Nature Physics, а її короткий виклад приводиться в прес-релізі Кільського університету імені Християна Альбрехта. Дане відкриття може стати в нагоді при створенні спінтронних пристроїв.

Скірміони були запропоновані фізиком Тоні Скірмом в 1962 році в якості математичної моделі баріонів. Вони являють собою майже стабільні рішення рівнянь, що описують взаємодію частинок (тому в певному сенсі і ведуть себе як частки). З часу свого відкриття ці об'єкти знайшли широке застосування в різних галузях теоретичної та прикладної фізики.

У 2009 році дослідники встановили, що в деяких магнітах при наявності зовнішнього магнітного поля виникають квазічастинки, які ведуть себе як скірміони. Тепер, однак, вченим вдалося виявити аналогічний ефект на поверхні матеріалу. Для цього вони використовували одноатомний шар заліза, за яким стежили за допомогою скануючого тунельного мікроскопа.

Кожен скірміон представляв собою кластер, куди входить 15 атомів, чиї спини організовані вихровим чином. Самі вихори утворюють прямокутну грати. Головним досягненням дослідників, однак, є не стільки реєстрація скірміонов, скільки створення чисельної моделі їх формування. Для розрахунку моделі використовувався суперкомьютер, проте теоретичні передбачення показали хороше узгодження з практикою.

За словами вчених, їх відкриття може стане в нагоді при створенні так званих спінтронних пристроїв – обчислювальних машин, в яких, на відміну від звичних комп'ютерів, переносниками інформації виступають спини різних частинок.

За матеріалами: lenta

Tweet