Skyrmioner er små, magnetiske virvler som kan lagre informasjon på en ny og energieffektiv måte, og kan bli sentrale i framtidas datateknologi.
Forskere har for første gang filmet hvordan et magnetisk skyrmiongitter smelter i sanntid, samtidig som de kan påvirke hvert enkelt skyrmion direkte.
Resultatene gir ny innsikt i hvordan skyrmioner oppfører seg, og kan bidra til å utvikle mer energieffektive datamaskiner og lagringssystemer.
På sikt kan teknologien muliggjøre datamaskiner som minner om biologiske hjerner, som bruker magnetisme i stedet for transistorer og nesten ikke krever strøm.
Kortversjonen er laget ved hjelp av kunstig intelligens. Deretter er den gjennomgått av skribenten.
De aller fleste mennesker kan gå et helt liv uten å vite hva skyrmioner er. De greier seg stort sett like godt likevel.
Men skyrmioner er antakelig nyttigere enn du aner. Ny forskning på dem har gitt en artikkel i det prestisjefylte, vitenskapelig tidsskriftet Nature Nanotechnology, og disse nanofunnene er dermed svære greier.
Det aller meste av forskningen er utført ved fysikkinstituttet ved Johannes Gutenberg-Universität i Mainz, men en professor ved NTNU har bidratt.
– Skyrmioner er små, magnetiske virvler som kan lagre informasjon på en helt ny måte, sier forsker Asle Sudbø.(Foto: NTNU)
– Skyrmioner er små, magnetiske virvler som kan lagre informasjon på en helt ny måte, sier Asle Sudbø, senterleder for SFF QuSpin ved NTNU.
Det betyr at de kan være helt sentrale for å utvikle framtidas teknologi.
– I stedet for dagens teknologi, der vi stadig trenger mer plass og mer energi for å prosessere data, kan skyrmioner gjøre det mulig å bygge langt mindre og mer energieffektive lagringssystemer, sier Sudbø.
Datamaskiner som biologiske hjerner
Men mer energieffektiv lagring er ikke alt. Skyrmioner er sentrale innenfor avanserte områder som spinntronikk og studiet av topologiske kvanteeffekter. Heldigvis trenger du ikke vite hva dette er heller, men noe av det er spennende for ikke-fysikere også.
– Disse nanostore virvlene kan bidra til å utvikle datamaskiner som minner om biologiske hjerner, sier Sudbø.
Slike datamaskiner fungerer i så fall ved hjelp av magnetisme istedenfor transistorer, og vil derfor knapt kreve elektrisitet.
Men hva er egentlig de nye funnene?
Har filmet skyrmiongitter som smelter
Skyrmioner, som altså er magnetiske virvler, legger seg gjerne i en slags gitterform, nesten som en slags krystall, men i mye mindre skala. Disse gitrene kan forskere manipulere.
Nettopp dette er sentralt om vi noen gang skal kunne bruke dem i ny datateknologi.
– For første gang har forskere klart å filme hvordan et magnetisk skyrmiongitter smelter i sanntid, samtidig som de kan påvirke hvert enkelt skyrmion direkte mens de filmer dem i sanntid. For eksempel kan både deres form og størrelse endres «on the fly», sier Sudbø.
Nytt verktøy for å forstå skyrmioner
At forskerne nå kan se hvordan skyrmionene reagerer når gitrene bryter sammen, gir et nytt verktøy for å kontrollere dem bedre.
– Funnene gir oss ny innsikt i hvordan slike partikler oppfører seg. Dette kan bli viktig for framtidas mer energieffektive datateknologi, sier Sudbø.
Annonse
I framtida kan dermed denne typen forskning bidra til alt fra bedre datalagring til ny kvanteteknologi.
– Dette kan komme til å endre måten vi tenker datamaskiner på, sier Sudbø.
