เฉกเช่นมีหลายวิธีในการผูกปม มี skyrmion หลายประเภทเว็บตรง ซึ่งก่อตัวขึ้นด้วยรูปทรงต่างๆ ของการบิดแม่เหล็ก สองประเภทที่รู้จักกันดีที่สุดคือ Bloch และNéel พบโบลชสกายเมียนในผลึกหนาไม่สมมาตร ซึ่งตรวจพบสกายเมียนในครั้งแรก และนีลสกายร์เมียนมักปรากฏในฟิล์มบาง”ประเภทของ skyrmions ที่คุณได้รับนั้นเกี่ยวข้องกับโครงสร้างผลึกของวัสดุ” นักเคมีกายภาพ Claudia Felser จากสถาบัน
Max Planck สำหรับฟิสิกส์เคมีของของแข็งในเดรสเดนประเทศเยอรมนี
กล่าว Felser ศึกษาสารประกอบของ Heusler ซึ่งเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติผิดปกติซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการจัดการสนามแม่เหล็ก Felser, Parkin และเพื่อนร่วมงานตรวจพบ skyrmion ชนิดใหม่ซึ่งเป็น antiskyrmion ในชั้นบาง ๆ ของวัสดุดังกล่าว พวกเขารายงานการค้นพบในเดือนสิงหาคม 2017 ในNature
Antiskyrmions อาจหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดบางอย่างที่ญาติของพวกเขาเผชิญ Parkin กล่าว “มีแนวโน้มว่าพวกมันสามารถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามกระแสน้ำ แทนที่จะเคลื่อนที่ไปด้านข้าง” skyrmions ยิงตรงดังกล่าวอาจเหมาะกว่าสำหรับแผนการแข่ง และแอนติสกายร์เมียนที่สังเกตพบจะคงตัวที่อุณหภูมิช่วงกว้าง ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิห้องด้วย Antiskyrmions อาจย่อให้เล็กลงกว่า skyrmion ชนิดอื่น
นักฟิสิกส์กำลังตามล่าหา skyrmion ภายในขอบเขตที่ต่างออกไป นั่นคือ วัสดุต้านแม่เหล็ก ต่างจากวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก ซึ่งอะตอมทั้งหมดจะเรียงตัวเป็นขั้วของมัน ในแอนติเฟอโรแมกเนติก ขั้วของอะตอมจะชี้ไปในทิศทางที่สลับกัน ถ้าอะตอมหนึ่งชี้ขึ้น เพื่อนบ้านจะชี้ลง เช่นเดียวกับ antiskyrmions skyrmion ที่ต้านสนามแม่เหล็กจะไม่หลุดออกจากมุมกับกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงควรควบคุมได้ง่ายกว่า Skyrmions ต้านสนามแม่เหล็กอาจเคลื่อนที่เร็วขึ้น Kläui กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุยังคงต้องการหาวัสดุต้านสนามแม่เหล็กที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นในการสร้างสกายร์เมียน Kläui กล่าว “ฉันคาดหวังว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นในอีกสองสามปีข้างหน้า”
การหาช่องของนอต
เมื่อ skyrmions ทำงานตามที่ต้องการ การสร้างหน่วยความจำในสนามแข่งกับพวกมันเป็นขั้นตอนต่อไปที่ชัดเจน Kläui กล่าวว่า “มันเป็นเทคโนโลยีที่รวมเอาสิ่งที่ดีที่สุดจากหลายๆ โลกเข้าไว้ด้วยกัน” — ความเสถียร ข้อมูลที่เข้าถึงได้ง่าย และความต้องการพลังงานต่ำ แต่ Kläui และคนอื่นๆ ยอมรับอุปสรรคที่รออยู่ข้างหน้าสำหรับความทรงจำในสนามแข่ง skyrmion นักวิจัยเหล่านี้กล่าวว่า เป็นเรื่องยากที่จะเอาชนะฮาร์ดไดรฟ์แม่เหล็กแบบเดิมๆ ไม่ต้องพูดถึงหน่วยความจำแฟลชที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ๆ ด้วยความหนาแน่นของการจัดเก็บ ความเร็ว และค่าใช้จ่ายพร้อมกัน
“แนวคิดเกี่ยวกับสนามแข่ง ผมไม่ค่อยเชื่อ” ฮอฟฟ์มันน์กล่าว แต่ skyrmions อาจมีประโยชน์ในอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการคำนวณแทน เนื่องจากต้องใช้กระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยในการเคลื่อนย้าย skyrmions อุปกรณ์ดังกล่าวจึงอาจใช้เพื่อสร้างโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ที่ประหยัดพลังงาน
อีกแนวคิดหนึ่งคือการใช้ skyrmions สำหรับคอมพิวเตอร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพ ซึ่งพยายามเลียนแบบสมองของมนุษย์ ( SN: 9/6/14, p. 10 ) สมองใช้พลังงานมากพอๆ กับหลอดไฟ แต่สามารถคำนวณได้ว่าคอมพิวเตอร์ยังไม่สามารถจับคู่ได้ ต้องขอบคุณเครือข่ายเซลล์ประสาทขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อถึงกัน Skyrmions สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์บรรลุการคำนวณประเภทนี้ในห้องแล็บโดยไม่ต้องใช้พลังงานมากนัก
ในทาง ทฤษฎี หากพบว่ามีแอนติเฟอโรแมกเนติก skyrmion จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงเมื่อถูกผลักด้วยกระแสไฟฟ้า พวกมันจะเกิดขึ้นในวัสดุที่มีอะตอมที่มีขั้วแม่เหล็กสลับกัน
X. ZHANG, Y. ZHOU, M. EZAWA/ รายงานทางวิทยาศาสตร์ปี 2016, ดัดแปลงโดย E. OTWELL
skyrmion ตัวเดียว อาจมีพฤติกรรมเหมือนเซลล์ประสาท หรือเซลล์ประสาท วิศวกรไฟฟ้า Sai Li แห่งมหาวิทยาลัย Beihang ในกรุงปักกิ่ง และเพื่อนร่วมงานแนะนำ ในร่างกายมนุษย์ เซลล์ประสาทสามารถเพิ่มสัญญาณจากเพื่อนบ้าน ค่อยๆ สร้างแรงดันไฟฟ้าข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อแรงดันไฟฟ้านั้นถึงเกณฑ์ที่กำหนด ไอออนจะเริ่มเคลื่อนตัวข้ามเมมเบรนเป็นคลื่น ทำให้เกิดพัลส์ไฟฟ้า Skyrmions สามารถเลียนแบบพฤติกรรมนี้ได้: กระแสไฟฟ้าจะผลัก skyrmion ไปตามรางด้วยระยะทางที่เดินทางทำหน้าที่เป็นอะนาล็อกสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของเซลล์ประสาท skyrmion ที่ไปถึงเครื่องตรวจจับในตอนท้ายจะเทียบเท่ากับเซลล์ประสาทที่ยิงได้ นักวิจัยเสนอในเดือนกรกฎาคม 2017 ใน นาโน เทคโนโลยี
ด้วยการรวม skyrmion ที่เลียนแบบเซลล์ประสาทจำนวนมากเข้าด้วยกัน นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ที่ทำงานเหมือนสมองได้
แนวคิดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีใช้แม่เหล็กหมุนวนยังคงดำเนินต่อไป “มันยังคงเป็นพื้นที่ที่กำลังเติบโต” von Bergmann กล่าว “ยังมีแนวคิดใหม่ๆ รออยู่ข้างหน้า”
ไม่ว่า skyrmions จะจบลงในอุปกรณ์ในอนาคตหรือไม่ก็ตาม swirls เป็นส่วนหนึ่งของระบบนิเวศอิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังเติบโต นับตั้งแต่มีการค้นพบกระแสไฟฟ้า นักวิจัยได้ให้ความสำคัญกับการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า แต่นักฟิสิกส์กำลังสร้างระบบคู่ขนานใหม่ที่เรียกว่าสปินทรอนิกส์ ซึ่ง skyrmions เป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ทำให้อะตอมเป็นแม่เหล็ก ( SN Online: 9/26/17 ) จากการศึกษา skyrmions นักวิจัยกำลังขยายความเข้าใจว่าสปินเคลื่อนที่ผ่านวัสดุอย่างไรเว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
