La superposición de capas de cristales en una superrejilla produce una estructura magnética a nanoescala de orientaciones giratorias y giratorias, que se muestran de rojo a azul, que desvían los electrones, que se muestran como puntos blancos. Crédito: Adam Malin / ORNL, Departamento de Energía de EE. UU.
Los científicos descubrieron una estrategia para estratificar cristales diferentes con precisión atómica para controlar el tamaño de las cuasi-partículas magnéticas resultantes llamadas skyrmions. Este enfoque podría promover el almacenamiento de datos de alta densidad y los imanes cuánticos para la ciencia de la información cuántica.
En los ferroimanes típicos, los giros magnéticos se alinean hacia arriba o hacia abajo. Sin embargo, en los skyrmions, se retuercen y se arremolinan, formando formas únicas como pequeños puercoespines o pequeños tornados.
Las diminutas estructuras magnéticas entrelazadas podrían innovar en el almacenamiento de datos de alta densidad, para lo cual el tamaño sí importa y debe ser pequeño. El proyecto dirigido por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge produjo skyrmions tan pequeños como 10 nanómetros, 10,000 veces más delgados que un cabello humano.
“La forma en que diseñamos y sintetizamos la superrejilla crea las interacciones magnéticas a escala atómica responsables de torcer los espines”, dijo la física Elizabeth Skoropata, quien codirigió el estudio con John Nichols, ambos antes de ORNL.
Ho Nyung Lee de ORNL agregó: “Nuestro hallazgo demuestra cómo diseñar con precisión interfaces en heteroestructuras cuánticas de óxido para crear skyrmions de tamaño nanométrico”.
Referencia: “Ajuste interfacial de interacciones magnéticas quirales para grandes efectos Hall topológicos en LaMnO3/ SrIrO3 heteroestructuras ”de Elizabeth Skoropata, John Nichols, Jong Mok Ok, Rajesh V. Chopdekar, Eun Sang Choi, Ankur Rastogi, Changhee Sohn, Xiang Gao, Sangmoon Yoon, Thomas Farmer, Ryan D. Desautels, Yongseong Choi, Daniel Haskel, John W . Freeland, Satoshi Okamoto, Matthew Brahlek y Ho Nyung Lee, 3 de julio de 2020, Avances científicos.
DOI: 10.1126 / sciadv.aaz3902
