קבוצתו של פרופ' ג'אנג יינג מהמכון לפיזיקה של האקדמיה הסינית למדעים (CAS), בשיתוף עם אוניברסיטאות מקומיות והמעבדה הלאומית של לוס אלמוס בארצות הברית, צפתה בניסוי בהחלקה של אנטי-סקירמיונים מונעים על ידי זרם.
עבודתם פורסמה ב חומרי טבע באפריל 11.
סקרמיונים (אנטי) מגנטיים עם מבני ספין מוגנים טופולוגית מבטיחים כיחידות מידע מהדור הבא במכשירי ספינטרוניקה. היכולת להעביר (אנטי) סקירמיונים באמצעות זרמים חשמליים מעניינת במיוחד עבור אחסון ועיבוד נתונים יעילים ביותר. עם זאת, האתגרים העיקריים הם סטייה לא רצויה לרוחב לעבר קצה המדגם ובסופו של דבר השמדה עקב כוח מגנוס מהשפעות (אנטי) סקירמיון הול.
בתמיכתו העקבית של חבר ה-CAS Shen Baogen, צוות המחקר של פרופ' ג'אנג הקים פלטפורמת אפיון מגנטיזציה ייעודית עם מיקרוסקופיה ממוקדת של קרן יונים, מיקרוסקופיה להעברת אלקטרונים לורנץ (L-TEM), ומספר מחזיקי בשטח וכו'.
הפלטפורמה היא אמצעי רב עוצמה ללימוד ישיר של תחומים טופולוגיים עם רזולוציה מרחבית גבוהה במיוחד תחת שדות חיצוניים שונים. החוקרים השתמשו בפלטפורמה זו כדי ללמוד באופן שיטתי את היצירה והמניפולציה של סקירמיונים בסוגים רבים של חומרים, ובכך צברו ניסיון עשיר.
במחקר זה, החוקרים הדגימו בהצלחה את הדינמיקה ההחלקה הישר של אנטי-סקירמיונים מונעי זרם חשמלי בטמפרטורת החדר וללא נוכחות של שדה מגנטי חיצוני ב-Mn1.4מגנט כירלי PtSn.
הישג זה הושג על ידי הטמעת אנטי-סקירמיונים בתחומי פס סליל בקורלציה חזק, בניגוד למניפולציה הרגילה של סקירמיונים טופולוגיים ברקע הפרומגנטי. תחומי פס אלו מספקים באופן טבעי מסלולים ליניאריים חד-ממדיים, שלאורכם מתחילה החלקה אנטי-סקירמיונית בצפיפות זרם נמוכה וללא סטייה רוחבית על ידי אפקט האנטי-סקירמיון הול.
לטענת החוקרים, ניתן להבין היטב את הניידות הגבוהה יותר של האנטי-סקירמיונים ברקע הפס הסליל באמצעות הדמיות מיקרומגנטיות ותיאוריית ההצמדה הקולקטיבית, המאפשרת לדעוך בקלות פוטנציאל ההצמדה האקראי.
-
השפעת כיוון זרם חשמלי, צפיפות ותקופת הדופק על האנטי-סקירמיון המחליק לאורך תחום הפס הישר. קרדיט: המכון לפיזיקה
-
מירונים בטמפרטורת החדר מחליקים בתחומי פס בשדה אפס. קרדיט: המכון לפיזיקה
בנוסף, ניתן להרחיב שיטה זו לתנועת הזזה של מירונים או סקירמיונים בתחומי פס, מה שממחיש עוד יותר את ישימותה הכללית.
לפיכך, ההדגמה וההבנה המקיפה של תנועת אנטי-סקירמיונים לאורך מסילות ישרות טבעיות בצפיפות זרם נמוכה, תוך התגברות על סטיה בטווח טמפרטורות רחב ואפס שדה מגנטי, מציעה פרספקטיבה חדשה ליישומי (אנטי) סקירמיונים בספינטרוניקה.