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Skyrmion动态和横向移雪瑞纳动性

物理学 2022-02-04 23:59:14

by SciencePOD 带有代表障碍物的红色圆圈的Skyrmion轨迹;信用:EPJ乙 Skyrmions可以彻底改变计算,在电子信息存储方面显示出巨大的潜力,而这种突破的关键可能是理解它们在外加电流下的行为

随着对信息技术需求的增加,改进数据存储的需求也在增长

许多建议用于此类任务的固态系统都是建立在操纵skyrmions的基础上的,由于其尺寸和稳定性,非常适合此类任务

在发表于EPJ的一项研究中,作者

P

Vizarim和C

J

O

美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室非线性研究理论部和中心的瑞奇哈特

S

他们的同事旨在了解在直流和交流驱动下,skyrmions在衬底中的行为

Skyrmions是纳米尺度的准粒子,由穿过材料的交错磁场线组成,除了纯粹的数学描述外,很难理解

因此,为了进行他们的研究,研究小组用数学方法模拟了一个大小为1×1的二维系统,在x轴和y轴上有周期性的边界条件

在这个模型中,他们放置了一个格子状的障碍物,供天网穿越

最初,天顶引力只是被置于直流驱动的影响之下,显示出方向锁定效应,这取决于障碍物的大小,以及用来将准粒子固定在二维空间的钉扎机制是排斥还是吸引

一个双谐交流驱动被应用到系统中,在空中产生一个圆周运动

研究人员还发现,通过改变交流驱动频率,摩天大楼的横向机动性可以得到增强

该小组的研究没有考虑到的一个因素是温度对skyrmion系统的影响

热变化可以“冲刷”锁定效应,因此天顶引力子与玻色-爱因斯坦凝聚密切相关——这是一种在绝对零度边缘发现的物质状态

有趣的是,除了在未来计算发展中的地位之外,skyrmion的研究还可能解决“球状闪电”这个由来已久的谜,提供一个例子说明这些奇怪的、几乎抽象的数学怪癖对物质世界有多么重要

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