Osservato un nuovo tipo di difetto topologico nei magneti chirali

Indice

I “difetti topologici” si formano quando la simmetria di un materiale magnetico viene interrotta. Le pareti di dominio (DW) sono un tipo di difetto topologico che separa regioni con diversi orientamenti magnetici.

Un fenomeno ampiamente studiato, la manipolazione di questi difetti ha potenziali applicazioni in dispositivi di archiviazione di memoria ad alte prestazioni, dispositivi di elaborazione dell’energia e calcolo quantistico.

Recentemente, la possibilità di altri difetti topologici incorporati o combinati con i DW ha attirato l’attenzione per le loro potenziali applicazioni in diversi campi della fisica. Alcuni esempi di questi “difetti” sono chiamati skyrmioni DW e bimeroni DW. Sebbene i modelli teorici abbiano supportato l’esistenza di questi difetti, ad oggi non sono stati ancora osservati sperimentalmente.

In un nuovo studio pubblicato su Nature Communications, il professore Masahiro Nagao della Nagoya University, in Giappone, insieme ai suoi colleghi hanno utilizzato una microscopia elettronica a trasmissione di Lorentz (LTEM) per visualizzare questi difetti. Sono stati in grado di farlo passando gli elettroni e osservando le loro deviazioni attraverso una sottile pellicola magnetica.

I difetti topologici sono stati osservati come coppie contrastanti di aree chiare e scure. Usando questa tecnica, il team ha ripreso i difetti topologici in un film sottile magnetico chirale fatto di cobalto, zinco e manganese.

Inizialmente, i ricercatori hanno osservato un singolo difetto DW quando il film non era magnetizzato. Magnetizzando il film e facendo passare un campo magnetico perpendicolare al film, hanno potuto osservare lo sviluppo di due tipi di DW.

I DW convenzionali sono stati visti come linee nere, mentre catene di bimeroni DW sono stati visti come punti ellittici luminosi sulle immagini LTEM. Questi due tipi di DW sono apparsi alternativamente e in coppia.

I ricercatori hanno notato che i DW aumentavano con l’aumentare della forza del campo magnetico e alla fine scomparivano dopo il raggiungimento di una certa soglia. Per confermare la loro scoperta, i ricercatori hanno utilizzato l’equazione del trasporto dell’intensità per ottenere le distribuzioni magnetiche che hanno rivelato magnetizzazioni opposte su entrambi i lati della catena di DW, confermando che sono bimeroni DW.

I ricercatori potrebbero finalmente proporre una spiegazione di questi difetti e del loro meccanismo di formazione.

Come spiega il professor Nagao, i film sottili di magneti chirali, mostrano bimeroni incatenati e isolati che giocano rispettivamente un ruolo e sono realizzati, non solo dal componente di anisotropia magnetica nel piano, ma anche dalla combinazione dell‘interazione Dzyaloshinskii-Moriya, anisotropia magnetica fuori piano, interazione dipolare ed effetto Zeeman.

Le scoperte del team fanno luce sui difetti topologici nei magneti chirali e hanno implicazioni nei campi della fisica legati alla topologia, che vanno dalle scale di lunghezza cosmologiche alla materia condensata.

Più letti nella settimana

New Horizons: lo spazio profondo è davvero completamente buio

Quattro anni fa, gli astronomi hanno avuto una spettacolare...

Ricerca della vita aliena: in arrivo nuove straordinarie tecnologie

Per più di 60 anni, i ricercatori hanno cercato...

Vita intelligente: 5 ipotesi per rendere chiaro se siamo soli

L’idea che l’umanità possa essere sola nella galassia è...

Missioni Apollo: come osservare i siti di allunaggio

Le missioni Apollo hanno avuto un incredibile successo e...

Un millepiedi gigante perso da 120 anni è stato ritrovato

Nel cuore della foresta di Makira, una delle aree...

In Tendenza

Flavanoli per controllare la pressione sanguigna naturalmente

Gli alimenti ricchi di flavanoli, come mele, bacche, noci e...

Neutrini: nuovi metodi per calcolare il cambiamento di sapore

Un team di ricercatori sta sviluppando un nuovo metodo...

Offerte Amazon di oggi: mouse gaming super scontati!

Per le offerte Amazon di oggi ha pensato di...

Offerte Amazon: macchine da caffè super scontate!

Per le offerte Amazon di oggi voglio proporti le...

Puglia 2024: tutti gli eventi per un’estate indimenticabile

I villaggi all inclusive in Puglia stanno diventando sempre...

Venere: individuati possibili segni di vita

Un team di ricercatori ha presentato nuove prove della...

Bosone di Higgs: il Modello Standard resiste

Una nuova ricerca ha confermato le previsioni del Modello...

Articoli correlati

Popular Categories