Bilim insanları, enerji tasarruflu veri depolama ve işlemede kullanılabilecek, manyetik girdap halkaları olarak bilinen egzotik spin modellerini oluşturmak ve manipüle etmek için potansiyel bir yaklaşım geliştirdiler.
Girdap halkaları olarak bilinen döngü şeklindeki yapılar son derece esnektir ve yunuslar tarafından üflenen kabarcık halkaları ve patlayan volkanların yarattığı duman halkaları da dahil olmak üzere doğanın her yerinde görülebilir.
Yakın zamanda bilim insanları manyetik malzemelerdeki elektron spinlerinden oluşan girdap halkaları keşfetti.
Girdap halkaları enerji tasarruflu veri depolama ve işlemede kullanıma uygun özelliklere sahiptir.
Çalışmada Japonya RIKEN’den Yizhou Liu ve Naoto Nagaosa bulundu.
Liu ve Nagaosa, ayna kopyasından farklı bir manyetik yapıya sahip olan “kiral” manyetik malzemeden oluşan nanometre ölçekli bir silindir üzerinde çalıştı. Bu sistemde ortaya çıkan manyetik girdap halkaları daha çeşitli topolojilere sahip ve diğer sistemlerde oluşanlardan daha kararlı.
Bilgisayar simülasyonlarında araştırmacılar, silindirin üst yüzeyine oyulmuş dairesel bir hendek aracılığıyla kiral manyetik silindirlerine bir elektrik akımı darbesi verdiler. Daha sonra akım darbesinin malzemenin spin konfigürasyonlarını nasıl değiştirdiğini incelediler.
Liu ve Nagaosa, silindirin uzunluğu boyunca birbirine bağlı manyetik girdap halkalarından oluşan bir zincir keşfetti. Enjekte edilen akım darbesinin süresini ve genliğini değiştirerek girdap halkalarının yapısını ve bağlantılarını kontrol ettiler.
Araştırmacılara göre bir sonraki adım, deneycilerin bu bulguları laboratuvarda çoğaltması olacak. Araştırmacılar ayrıca tekniklerinin, sıvı kristaller ve Bose-Einstein yoğuşmaları gibi diğer fiziksel sistemlerde manyetik girdap halkaları oluşturmak için kullanılabileceğini öne sürüyorlar.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v17/s29
