Sciencemag.cz
Doporučujeme
Je čas seznámit se zase s jedním novým slovem… Hopfiony jsou magnetické spinové struktury předpovězené před několika desetiletími. V nové studii předkládají švédsko-německo-čínčtí vědci první experimentální důkazy jejich existence. Výsledky by potenciálně mohly nalézt uplatnění pochopitelně především ve spintronice.
Hopfiony představují podobně jako již déle známé skyrmiony topologické struktury. Skyrmiony jsou dvourozměrné a připomínají víry, zatímco hopfiony jsou trojrozměrné struktury v objemu vzorku připomínající v nejjednodušším případě uzavřené, zkroucené skyrmionové struny ve tvaru koblihy (viz obrázek).
Nová práce je prvním experimentálním důkazem takových stavů stabilizovaných v krystalu železa a germania (typ B20). Záznam se podařilo pořídit pomocí transmisní elektronové mikroskopie a holografie.
Výsledky otevírají nové oblasti experimentální fyziky: fyzikové se nyní mohou pokusit p identifikaci dalších krystalů, v nichž jsou hopfiony stabilní, nabízí studium interakce hopfionů s elektrickými a spinovými proudy, dynamiky hopfionů a další.
„Můžeme spekulovat, že hopfiony mohou být nejzajímavější při rozšíření o třetí rozměr téměř všech technologií vyvíjených s magnetickými skyrmiony: paměti, neuromorfní počítače a qubity,“ uvádí spoluautor studie Philipp Rybakov z univerzity ve švédské Uppsale.
Nikolai Kiselev, Hopfion rings in a cubic chiral magnet, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06658-5. www.nature.com/articles/s41586-023-06658-5
Zdroj: Uppsala University / Phys.org
Další spinové struktury (textuty) složitější než skyrmiony popisuje také článek Bimeronium: Co všechno přijde po skyrmionech
