Sacos de skyrmions, os bits magnéticos do futuro

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 04/08/2025

Skyrmions aninhados

Se voc antenado nas tecnologias que devero equipar o computador ou celular que voc pretende comprar daqui a 10 anos ou mais, certamente j ouviu falar nos skyrmions, uma espcie de redemoinhos magnticos que prometem revolucionar a computao.

Como so estruturas magnticas em nanoescala, elas esto sendo utilizadas no desenvolvimento de novos mecanismos de armazenamento de dados de alta densidade, muito superior dos atuais discos rgidos e SSDs, bem como na computao de base magntica, como a spintrnica, que gasta muito menos energia e no perde os dados quando voc desliga o aparelho.

Agora, Lisa Kern e colegas do Instituto Max Born e da Associao de Pesquisa de Berlim, na Alemanha, descobriram um modo de criar estruturas complexas de skyrmions “aninhados”, uns dentro dos outros, criando nveis impensveis no apenas de adensamento dos dados, como tambm de controle sobre os bits magnticos individuais.

A equipe chama sua estrutura de sacos de skyrmions, ou bolsas de skyrmions.

“Nossas descobertas no apenas ampliam o horizonte experimental para a pesquisa de skyrmions, mas tambm sugerem estratgias para explorar texturas de spin topolgicas complexas dentro de uma plataforma de material unificada para aplicaes prticas,” escreveram os pesquisadores.

Skyrmionium e bolsa de skyrmion

As formas mais simples de skyrmions, j extensivamente exploradas em finssimas pelculas magnticas, assumem uma forma circular, onde os spins giram 180 de fora para dentro. Os spins no centro do skyrmion, portanto, apontam para a direo oposta daqueles fora do skyrmion.

Configuraes mais complexas incluem o chamado skyrmionium, onde os spins giram 360 e os spins no centro tm a mesma orientao que os de fora, resultando em uma estrutura semelhante a um anel.

O que a equipe demonstrou experimentalmente agora que esse anel pode ser preenchido com skyrmions novamente, resultando em um skyrmion dentro do anel – as bolsas de skyrmions, com mltiplos skyrmions dentro delas.

A equipe descobriu como fazer modificaes em nanoescala nas propriedades magnticas da pelcula fina, introduzidas por meio de feixes de ons de hlio, de modo a promover a gerao dessas texturas de ordem superior, com estruturas abaixo dos 100 nanmetros. As demonstraes incluram a gerao de uma variedade de sacos de skyrmions, desde o skyrmionium vazio at sacos cheios com quatro skyrmions.

Isso estabelece uma rota prtica para estudar e utilizar estados complexos de skyrmions em materiais de filme fino, o que um passo importante em direo a futuros dispositivos spintrnicos e topolgicos.

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