Sciencemag.cz
Doporučujeme
Skyrmiony se obvykle popisují jako magnetické víry, v rámci nového výzkumu má jít o „stěny nesoucí nenulový celočíselný topologický náboj“. Co to znamená a jaký smyl to má takto říct? Podle autorů nové studie jde o to, že skyrmiony představují příklad topologických spinových textur. Dále se z nich dají odvodit (respektive vedle nich existují) jiné struktury, konkrétně skyrmionium a bimeron. Nebo snad má smysl hovořit i o kvazičásticích.
Obrázek ukazuje, jak se chovají spiny ve skyrmioniu a bimeronu. V nedávné teoretické práci mezinárodní tým vědců z Číny, Japonska, Austrálie, Ruska a Francie představil nový typ topologických spinových textur nazvaný bimeronium. Má jít o kombinaci dvou bimeronů s opačnými topologickými náboji, takže výsledný topologický náboj je v důsledku toho nulový. Bimeronium je od bimeronu odvozeno podobně jako skyrmionium od skyrmionu.
Studie obsahuje celou řadu podrobností, kde se bimeronium má vyskytovat (frustrované topologické stavy vs. frustrované magnetické stavy), jak může být stabilní a zda lze zvnějšku ovládat. Pokud ano, mohlo by se pochopitelně jednat o stavební blok spintronických zařízení. Ve feromagnetech i antiferomagnetech by bimerony mělo jít stabilizovat chirálními výměnnými interakcemi a jejich existenci potvrdit pomocí již dostupných metod pozorování.
Topologické spinové struktury. Kredit: Xichao Zhang (2020)
Poznámka PH: Text, jehož základem je tisková zpráva čínských výzkumných institucí, by stejně dobře mohl být rovnou čínsky, dalo by se namítnout. Obrázek je trochu názornější, ale ani z něj laik moudrý nebude. Nicméně – na rozdíl od dejme tomu černých děr je docela dobře možné, že podobné technologie se za chvíli uplatní i v běžné elektronice. Takže tyto principy sice chápat nebudeme muset, ale půjde řekněme součástí normální fyziky až všeobecného vzdělání, asi jako fungování ledničky nebo monitoru.
Xichao Zhang et al. A frustrated bimeronium: Static structure and dynamics, Applied Physics Letters (2021). DOI: 10.1063/5.0034396
Zdroj: The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen / Phys.org
koukám bimeron je odvozený od meronu. čili ještě jednodušší je další struktura, zvaná meron