ABD Enerji Bakanlığı Ames Laboratuvarı’ndan bir çeşit kuazi parçacık olan skyrmionların aynı canlı hücreler gibi bölünerek ürediğini keşfetti. Bu atomaltı parçacık bu özellik sayesinde, gelecekte yeni veri depolama ve transfer teknolojilerinde kullanılabilir.

Skyrmionlar ultra düşük elektrik akımıyla sürülen nano ölçekte manyetik vortekslerdir. Bir kuazi parçacık gibi gerçek bir kütleleri yoktur ama kristaller veya kristal kafesler içinde simetrik dağılımlar yapabilirler.

“Eğer skyrmionları gelecekte cihazlara entegre edeceksek, oluşum mekanizmalarını kesin olarak anlamak zorundayız. Bu araştırmada, gerçek nano kristallerin çözeltiden büyüdüğü aynı yöntemle, skyrmion kristallerinin de konik manyetik fazdan doğrudan büyüdüğünü kanıtladık,” diyor Ames Laboratuvarı Hassas Enstrüman Tesisi’nden bilim insanı Li Zhou. Bu laboratuvarda son teknoloji mikroskobik teknikler kullanılıyor.

Fakat gerçek kristal yapıların aksine, skymionlar kendi yapılarındaki kusurları aynı hücre gibi bölünerek yok ediyor. Bu tarzda bir kendi kendine iyileşme prosesi bugüne kadar tanımlanmamıştı.

Araştırma ekibi gözlemlediği büyüme mekanizmasının fiziğini anlamak için, mikromanyetik simülasyonlar sicim metodunu birleştirerek etkileşim kuvveti ve farklı spinler arasındaki geçiş yolları araştırıldı.

“Koni fazındaki skyrmionlar arasındaki çekici ve itici kuvvetler arasında bir rekabet bulduk.Bu rekabet skyrmion benzer parçacıklarda kafes büyümesini yönetiyor. Bununla beraber bu kendi kendine bölünme mekanizmasının çekirdekleşme ve kusurlu kafes içinde yeni skyrmion üretmede daha tercih edilir olduğunu keşfettik,” diyor Ames Laboratuvarı’ndan Liqin Ke.

Zhou bu yeni kavrayış sayesinde, skyrmionların daha iyi kontrolü ve manipülasyonu sağlanarak yüksek yoğunluklu ve enerji verimli veri depolayan tasarımların doğabileceğini söylüyor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Araştırma ayrıca “Mechanisms of Skyrmion and Skyrmion Crystal Formation from the Conical Phase,”  adlı makalede Nano Letters dergisinde tartışıldı.

Araştırma Referansı :
Tae-Hoon Kim et al. Mechanisms of Skyrmion and Skyrmion Crystal Formation from the Conical Phase, Nano Letters (2020). DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00080

Kaynak:

Yorum Yaz