Estruturas magnéticas exóticas desenvolvidas com luz laser

Pesquisas no Lund College, na Suécia, descobriram um novo meio de criar bits magnéticos de tamanho nanométrico usando pulsos de luz laser ultrarrápidos. A exploração pode abrir caminho para componentes tecnológicos novos e mais eficientes em termos energéticos. Além de vir a ser benéfico nos computadores quânticos do futuro.

Skyrmions magnéticos são frequentemente chamados de vórtices magnéticos. Ao contrário dos estados ferromagnéticos que ocorrem em ímãs convencionais, como bússolas e ímãs de geladeira. O estado skyrmion é bastante peculiar: a orientação da magnetização não aponta na mesma direção em todo o material. No entanto, é melhor chamado de uma espécie de magnetismo rodopiante.

Skyrmions são de excelente interesse tanto para a pesquisa fundamental quanto para o mercado, pois podem ser utilizados para fazer memórias de computador ainda mais portáteis. No entanto, isso é menos complicado alegado do que feito. A utilização de skyrmions para fins tecnológicos requer formas eficientes de compor, eliminar e manipular as partículas em escalas de tempo curtas e com alta precisão espacial.

Em um novo estudo, os pesquisadores Claudio Verdozzi do Lund College e também Emil Viñas Boström. E também Angel Rubio do Limit Planck Institute for the Structure e também Dynamics of Issue em Hamburgo localizaram uma nova abordagem.

“Em nossa pesquisa, mostramos teoricamente como é possível atender entre esses requisitos. Ou seja, como produzir skyrmions magnéticos em intervalos de tempo ultracurtos usando pulsos de luz laser”, afirma Claudio Verdozzi, cientista de física do Lund College.

Skyrminos para eficiência energética

Os pesquisadores determinaram um pequeno mecanismo que explica um procedimento experimental que se revelou valioso na produção dos esquisitos skyrmions. Utilizando pulsos de laser de femtosegundo, pulsos de luz que duram um milionésimo de bilionésimo de segundo. Os pesquisadores revelaram que é possível desenvolver skyrmions ultra-rápido.

“Nossos resultados são de grande importância para a criação de componentes técnicos extras com eficiência energética. Nosso estudo mostra que a luz pode ser usada para manipular excitações magnéticas locais em escalas de tempo muito curtas”, diz Claudio Verdozzi.

A nova descoberta pode levar a uma série de aplicações, incluindo a Inovação Quântica. Um local onde os edifícios da mecânica quântica são usados ​​para resolver cálculos extremamente inovadores que os computadores convencionais não podem cuidar. Excitações magnéticas, como skyrmions. Assim como as chamadas ondas de spin também são consideradas capazes de ajudar na redução da ingestão de energia em elementos técnicos. Assim como pode, assim, ajudar a alcançar futuros objetivos ambientais.

“Skyrmions estão em foco, tanto para estudos acadêmicos quanto para pesquisas especulativas. Graças à sua capacidade técnica. Da mesma forma, seus padrões magnéticos únicos possuem um apelo conceitual e matematicamente impressionante. Isso os torna extremamente fascinantes”, conclui Claudio Verdozzi.

Fonte do conto:

Materiais fornecidos pela Universidade de Lund. Lembre-se: o conteúdo da Web pode ser modificado para design e tamanho.

Referência do Jornal :

Emil Viñas Boström, Angel Rubio, Claudio Verdozzi. Teoria microscópica da excitação de skyrmion ultrarrápida induzida por luz em filmes de metal de deslocamento. npj Materiais Computacionais, 2022; 8 (1) DOI: 10.1038/s41524-022-00735-5.

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