Существование магнитных вихрей, иначе называемых скирмионами, было теоретически предсказано более 25 лет назад, но лишь недавно ученые смогли наблюдать это явление экспериментально, в магнитных материалах. При диаметре всего несколько нанометров скирмионы стабильны и могут эффективно перемещаться электрическим током, а значит в перспективе могли бы использоваться для высокоплотного экономичного хранения и обработки информации. Но до последнего времени реализовать такие приложения мешало то обстоятельство, что скирмионы наблюдались только в экзотических кристаллах при температурах, близких к абсолютному нулю.

Ученые Кильского университета и Юлихского исследовательского центра (Forschungszentrum Jülich) предсказали, что в многослойных магнитных структурах свойства скирмионов могут быть адаптированы для использования при комнатных температурах. Свои выводы немецкие физики изложили в свежем выпуске (за 3 июня) научного журнала Nature Communications.

Изучив возможные системы при помощи квантово-механических вычислений в Юлихе и в Северогерманском Суперкомпьютерном Альянсе (HLRN), они показали, что чередование многих очень тонких (толщиной в несколько размеров атомов) магнитных слоев различных материалов создает необходимые условия для возникновения скирмионов при комнатных температурах.

«Идея получения скирмионов в многослойных системах была подхвачена исследовательскими группами по всему миру, и пару месяцев назад ряд публикаций сообщили об успешных экспериментальных наблюдениях скирмионов, — комментирует доктор Густав Бильмайер (Gustav Bihlmayer) из Юлиха. — Теоретическую основу для этих экспериментов и предоставляет эта новая статья».

Возможности для разработки прототипов магнитных запоминающих устройств на базе скирмионов изучаются в рамках совместного проекта Киля и Юлиха, MAGicSky, под эгидой программы ЕС по продвижению будущих технологий (Future Emergent Technologies).