นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างกระแสน้ำวนของอะตอมเวอร์ชันใหม่ เว็บตรงซึ่งสนามแม่เหล็กเล็กๆ ของอะตอมแต่ละอะตอมในวัสดุจัดเรียงเป็นรูปแบบการหมุนวน นักวิจัยรายงานวันที่ 2 กันยายนใน Nature Materialsซึ่งรู้จักกันในชื่อskyrmions ต้านสนามแม่เหล็กมีข้อดีบางประการที่สามารถทำให้ใช้งานได้ง่ายกว่าพันธุ์ที่เคยพบ หากเป็นเช่นนั้น การพัฒนาดังกล่าวอาจสนับสนุนความหวังในการใช้ skyrmions เพื่อจัดเก็บข้อมูลและสร้างฮาร์ดไดรฟ์ที่มีขนาดเล็กลงและเร็วขึ้น ( SN: 2/7/18 )
ก่อนหน้านี้ Skyrmions ได้ถูกสร้างขึ้นในวัสดุที่เรียกว่า ferromagnet
ซึ่งสนามแม่เหล็กเล็ก ๆ ของแต่ละอะตอมจะเรียงตัวกับของเพื่อนบ้าน ฟิลด์ที่เรียงชิดกันเหล่านี้เป็นที่มาของความสามารถของเฟอร์โรแมกเนต์ในการติดดูเดิลของเด็ก ๆ ลงในตู้เย็น แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้สร้าง skyrmion ใน antiferromagnets โดยที่สนามแม่เหล็กของอะตอมแต่ละอะตอมจะชี้ไปตรงข้ามกับสนามแม่เหล็กของเพื่อนบ้าน ทำให้สนามแม่เหล็กหมดไป
Antiferromagnets ใช้งานได้ยาก ดังนั้นนักวิจัยจึงได้สร้างแบบจำลองสังเคราะห์ขึ้น โดยจัดชั้นวัสดุแม่เหล็กเพื่อให้การสะกดจิตในชั้นหนึ่งตัดชั้นอีกชั้นหนึ่งออก เลียนแบบการไม่มีสนามแม่เหล็กของแอนติเฟอโรแม่เหล็ก โดยการปรับแต่งคุณสมบัติของแต่ละเลเยอร์ ทีมงานได้ปรับเงื่อนไขสำหรับการผลิต skyrmions แล้วจึงถ่ายภาพโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แรงแม่เหล็ก
Axel Hoffmann นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์
Urbana-Champaign กล่าวว่า “ฉันรู้สึกประทับใจมาก “นี่เป็นความพยายามของทัวร์เดอฟอร์ซจริงๆ”
นักวิทยาศาสตร์คิดว่า skyrmions สามารถปรับปรุงบนฮาร์ดไดรฟ์มาตรฐานได้โดยการบรรจุข้อมูลมากขึ้นในพื้นที่น้อยลง แต่สำหรับสิ่งนั้น skyrmions จะต้องมีขนาดเล็ก วงแหวนแม่เหล็กขนาดใหญ่กว่าจะมีขนาดหลายร้อยนาโนเมตร และไม่สามารถตัดมันได้ นักวิจัยคาดการณ์ว่าด้วยการปรับแต่งอย่างละเอียด พวกมันสามารถลดขนาด skyrmion ต้านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าลงได้ถึง 10 นาโนเมตร
นักฟิสิกส์ Vincent Cros จาก Unité Mixte de Physique CNRS/Thales ในเมือง Palaiseau ประเทศฝรั่งเศส กล่าวว่า “นี่เป็นระบบการปกครองของขนาด skyrmion ที่น่าสนใจจริงๆ”
Skyrmions ยังสามารถเคลื่อนย้ายไปมาภายในวัสดุด้วยกระแสไฟฟ้า ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถส่งข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ เช่น เมื่อถึงเวลาต้องอ่านข้อมูล ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงความต้องการชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ซึ่งเปราะบางซึ่งพบได้ในฮาร์ดไดรฟ์แบบเดิม แต่มีปัญหา: ด้วยรูปแบบการหมุนวนของพวกมัน skyrmions มักจะเร่งความเร็วในมุมหนึ่งกับกระแสไฟเข้า ทำให้ควบคุมได้ยาก แต่สกายร์เมียนต้านสนามแม่เหล็กซึ่งมีทิศทางสลับกัน จะถูกดึงอย่างมีประสิทธิภาพในสองทิศทางพร้อมกัน นั่นหมายความว่าพวกมันควรเดินทางตรงไปข้างหน้า สัมพันธ์กับกระแสน้ำ และสามารถจัดการได้ง่ายกว่า
