Mjerenja u realnom vremenu otkrivaju da se antiferomagnetni skyrmioni kreću u skladu s primjenom struje.

Mjerenja u stvarnom vremenu koju su proveli istraživači sa Sveučilišta Johannes Gutenberg u Mainzu otkrila su da se antiferomagnetni skyrmioni kreću u izravnoj poravnanosti s primjenom električne struje. Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Nature Physics, označava značajan napredak u razumijevanju ponašanja ovih magnetskih struktura, što je obećavajuće za buduće spintronske aplikacije. Koristeći vremensko riješenu rentgensku mikroskopiju, tim je primijetio da se antiferomagnetni skyrmioni, magnetski vrtlozi, reproduktivno kreću uzduž ravnih putova paralelnih smjeru struje, što je u suprotnosti s ranijim predviđanjima bočne odbojnosti poznate kao Hallov efekat skyrmiona.

Eksperimente je provela Mona Bhukta, istraživačica u laboratoriju profesora Mathiasa Kläuija na Institutu za fiziku JGU. Studija je bila usmjerena na antiferomagnetne skyrmione, koji se razlikuju od svojih feromagnetnih kolega u strukturi i odgovoru na vanjske podražaje. Za razliku od feromagnetnih skyrmiona, koji pokazuju Skyrmion Hall efekat, pojavu u kojoj se odstupaju od smjera struje, antiferomagnetna raznolikost pokazala je dosljedno linearno kretanje.

Skyrmioni, zbog svoje male veličine, stabilnosti i sposobnosti manipulacije putem električnih struja, smatraju se potencijalnom zamjenom tradicionalnih magnetnih bita u memorijskim uređajima. Međutim, skyrmion Hall efekt je povijesno predstavljao izazov, ograničavajući njihovu učinkovitost u stvarnim aplikacijama.

Za provođenje eksperimenata, istraživači su stvorili gustu rešetku interaktivnih skyrmiona, osiguravajući da njihovi relativni položaji ostanu fiksni tijekom kretanja. Primjenom kratkih električnih strujnih pulsa, izazvali su kretanje kroz rešetku i zabilježili putanju pojedinih skyrmiona. Rezultati su pokazali da je svaki skyrmion slijedio ravno putanje poravnato s strujom, potvrđujući odsutnost skyrmion Hall efekta u antiferomagnetnim sustavima.

U odvojenom eksperimentu, tim je koristio niže gustine struje kako bi promatrao kako mreža skyrmiona reagira na slabije podražaje.

Ovaj rad je podržan od strane objekta BESSY II u Helmholtz-Zentrum Berlin, gdje je tim izvršio vremensku rezoluciju rendgenske mikroskopije za praćenje kretanja skyrmions.