Nanotecnologia

Nanovórtices magnéticos podem ter massa

Nanovórtices magnéticos podem ter massa
O controle dos vórtices magnéticos é importante para suas possíveis aplicações tecnológicas. [Imagem: Felix Büttner et al./TU Berlin]

Skyrmions

Os skyrmions estão prestes a invadir seu computador, embora pouco ainda se saiba sobre a física desses minúsculos vórtices magnéticos.

Assim, não é surpresa que físicos alemães tenham acabado de descobrir que os skyrmions podem possuir massa.

E a descoberta tem ainda maiores implicações práticas porque foi a primeira vez que os pesquisadores conseguiram capturar o padrão de movimento dessas quasipartículas sobre um filme magnético, uma película muito fina, muito parecida com as usadas como substrato para o armazenamento de dados.

Os vórtices magnéticos foram criados em uma pilha que alterna camadas de cobalto e boro com camadas de platina. Cada camada individual tem menos de um nanômetro de espessura, produzindo skyrmions com um diâmetro de cerca de 100 nanômetros.

Movimento espiral

Usando uma técnica chamada holografia de raios X, Felix Büttner e seus colegas do Centro Helmholtz conseguiram rastrear os movimentos dos skyrmions em "passos" de menos de um nanossegundo.

"De forma parecida com tocar um pião girando, o nanovórtice não se move em linha reta, mas ao longo de uma trajetória em espiral," explica Buttner. "Ao comparar as nossas medições com simulações de modelos, concluímos que este movimento em espiral só pode ser explicado se o skyrmion tiver massa."

A equipe afirma que a introdução da massa no estudo dos skyrmions - há vários tipos desses vórtices, produzidos em vários materiais diferentes - ajudará no desenvolvimento de aplicações tecnológicas dos vórtices magnéticos em camadas finas, incluindo bits não apenas para o armazenamento, mas também para a transmissão e o processamento de informações.

Bibliografia:

Dynamics and inertia of skyrmionic spin structures
Felix Büttner, C. Moutafis, M. Schneider, B. Krüger, C. M. Günther, J. Geilhufe, C. v. Korff Schmising, J. Mohanty, B. Pfau, S. Schaffert, A. Bisig, M. Foerster, T. Schulz, C. A. F. Vaz, J. H. Franken, H. J. M. Swagten, M. Kläui, Stefan Eisebitt
Nature Physics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphys3234




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