Новая сверхтонкая плёнка из многих слоёв кобальта и палладия была создана на факультете электро- и компьютерной техники Национального университета Сингапура (NUS) командой во главе с доктором Шоном Поллардом (Shawn Pollard). Они показали, что такая гетероструктура открывает возможность использовать магнитные вихри (скирмионы) в качестве носителей информации для спинтронных устройств хранения и обработки данных.

Скирмионы были экспериментально открыты в 2009 г. Они возникают в слоистых структурах, где над тяжёлым металлом размещается ферромагнитный материал. Нарушение симметрии на границе раздела двух материалов — обменное взаимодействие Дзялошинского-Мория (DMI) — позволяет стабилизировать скирмион, однако без внеплоскостного магнитного поля магнитные вихри теряют устойчивость.

О том, как удалось стабилизировать спиновые текстуры скирмионов при комнатной температуре без внешнего магнитного поля сингапурские ученые вместе с коллегами из американских университетов — Стони Брук и Луизианского, а также из Брукхэвенской национальной лаборатории рассказали в статье, которая в прошлом месяце вышла в Nature Communications.

«Давно считалось, что в симметричной структуре, подобной той, что представлена в нашей работе, нет DMI, следовательно, не может быть скирмионов. Для нас действительно неожиданно было обнаружить большой эффект DMI и скирмионы в многослойной пленке, которую мы спроектировали. Более того, эти нанометровые скирмионы сохранялись даже после удаления внешнего магнитного поля, это первое наблюдение в своем роде», — отметил доктор Поллард.