保罗·舍勒研究所 Skyrmions是原子磁性排列中的纳米级漩涡
PSI的研究人员第一次创造了反铁磁天顶子，其中临界自旋以相反的方向排列
这种状态表现在上面艺术家的印象中
荣誉:保罗·舍勒研究所/迭戈·罗萨莱斯 在许多磁性材料中可以产生被称为“天顶”的纳米级漩涡
PSI的研究人员第一次成功地创造并鉴定出了具有独特性质的反铁磁性黑洞:其中的关键元素排列方向相反
科学家已经成功地利用中子散射可视化了这一现象
他们的发现是开发潜在新应用的重要一步，比如更高效的计算机
这项研究的结果今天发表在《自然》杂志上
一种材料是否有磁性取决于其原子的自旋
最好的方法是把旋转想象成微小的条形磁铁
在晶体结构中，原子在晶格中有固定的位置，这些自旋可以以交叉的方式排列，或者像罗马军团的长矛一样平行排列，这取决于单个材料及其状态
在某些条件下，在自旋群中产生微小的漩涡是可能的
这些被称为天顶
科学家们特别感兴趣的是作为未来技术的一个关键组成部分，如更有效的数据存储和传输
例如，它们可以用作存储位:一个skyrmion可以代表数字1，它的缺失代表数字0
由于字节比传统存储介质中使用的位小得多，数据密度高得多，也可能更节能，同时读和写操作也会更快
因此，在经典数据处理和前沿量子计算中，超光速粒子都是有用的
该应用的另一个有趣的方面是，通过施加电流可以在许多材料中产生和控制天顶效应
“然而，对于现有的天顶飞行器来说，系统地将它们从一个地方转移到另一个地方是很棘手的，因为由于它们固有的特性，它们往往会偏离直线，”PSI的研究小组负责人奥克萨娜·扎哈尔科解释说
与其他机构的研究人员一起工作
扎哈尔科和她的团队现在已经创造了一种新的跳伞方式，并展示了一个独特的特征:在他们的内部，关键的旋转方向彼此相反
因此，研究人员将它们的磁场描述为反铁磁的
奥克萨娜·扎哈尔科是保罗·舍勒研究所固体结构研究小组的负责人
她和她的团队第一次实验性地确定了反铁磁性自旋
荣誉:保罗·舍勒研究所/马库斯·费舍尔 在从甲到乙的直线上 扎哈尔科评论说:“反铁磁质的一个主要优点是它们更容易控制:如果施加电流，它们会以简单的直线运动。”
这是一个主要的优点:为了使skyrmions适合实际应用，必须能够有选择地操纵和定位它们
科学家们通过在定制的反铁磁晶体中制造它们，创造了他们的新类型的skyrmion
扎哈尔科解释道:“反铁磁意味着相邻的自旋是反平行排列的，换句话说，一个指向上，另一个指向下
那么最初观察到的物质的性质是什么，我们随后在单个的天空中也发现了
" 在反铁磁物质足够成熟以用于技术应用之前，仍然需要几个步骤:防扩散安全倡议的研究人员必须将系统冷却到零下272摄氏度左右，并施加3特斯拉的超强磁场——大约是地球磁场强度的10万倍
中子散射使天空可视化 研究人员还没有创造出单独的反铁磁天顶子
为了验证这些微小的漩涡，科学家们正在使用瑞士散裂中子源
扎哈尔科解释说:“在这里，如果我们在某种特定的物质中有大量呈规则图案的天顶子，我们就可以用中子散射来可视化它们。”
但这位科学家很乐观:“根据我的经验，如果我们成功地创建了规则排列的天顶，很快就会有人成功地单独创建这样的天顶
" 研究界的普遍共识是，一旦在室温下可以创造出单个的反铁磁物质，实际应用就不远了
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