A ten ostatni aspekt wypada naprawdę imponująco, gdyż na liście takich sposobów wykorzystania wymienia się chociażby tworzenie elektroniki nowej generacji, zaawansowanych urządzeń pamięci masowej czy komputerów kwantowych. Każda z tych gałęzi albo już teraz pełni ważną rolę w naszym funkcjonowaniu albo ma wszystko, by wkrótce zyskać taki status.
Czytaj też: Co się dzieje w czasie podziału atomu? Fizycy znają już odpowiedź
Wcześniej podobne obrazowanie ograniczało się do zdjęć dwuwymiarowych. Teraz naukowcy chcieli pójść o krok dalej i zdecydowali się na próbę prowadzenia obserwacji w trzech wymiarach. Zespół kierowany przez Davida Raftreya z Lawrence Berkeley National Laboratory dostarcza informacji, które pozwolą lepiej zrozumieć mechanizmy rządzące zachowaniami materiałów magnetycznych.
To właśnie z tego powodu dokonane postępy powinny zapewnić badaczom tak szerokie pole do popisu. Wyobraźmy sobie dokonane postępy wszędzie tam, gdzie stosuje się materiały magnetyczne, a zrozumiemy, o jak szerokim zakresie zastosowań będzie mowa. Ale o co w ogóle chodzi ze skyrmionami? W skali nano mogą one występować w formie stabilnych fal składających się z wirów kontrastujących spinów elektronów. Z wykorzystaniem ładunku elektrycznego lub pola magnetycznego można zarządzać kierunkiem poruszania się owych wirów.
Obrazowanie trójwymiarowe wiru magnetycznego skyrmionu dostarcza informacji na temat materiałów magnetycznych. To z kolei otwiera drzwi do szeregu potencjalnych zastosowań, choćby dla komputerów kwantowych
W obrazowaniu tych struktur w trzech wymiarach kluczową rolę odegrała metoda magnetycznej laminografii rentgenowskiej. Polega ona na tym, że badany obiekt musi być przesuwany i obracany, dzięki czemu wykonuje się odczyty składające się na trójwymiarowy obraz takiego ciała. Za cel naukowcy ze Stanów Zjednoczonych i Szwajcarii obrali sobie mały dysk magnetyczny zawierający skyrmiony.
Przy średnicy wynoszącej 800 nanometrów i grubości 95 nanometrów był to obiekt, który trudno byłoby w ogóle dostrzec gołym okiem. Jak zauważa główny autor badań, na podstawie tego typu odczytów można rekonfigurować i rekonstruować śledzony skyrmion. O kulisach prowadzonych eksperymentów, trwających na przestrzeni kilku miesięcy, ich autorzy piszą na łamach Science Advances.
Czytaj też: Skręcanie warstw materiału dało niebywałe efekty. Czy tak może wyglądać przyszłość elektroniki?
Wśród najważniejszych informacji płynących na podstawie przeprowadzonych badań mówi się o informacjach na temat kształtu poszczególnych struktur, ich wzajemnych oddziaływań czy też zmian zachodzących w poszczególnych warstwach. W zestawieniu z obrazowaniem dwuwymiarowym zgromadzone dane są więc wielkim przeskokiem. Kolejnym aspektem działań inżynierów będzie wprowadzenie tych teoretycznych postępów w życie.