Skyrmions被認為是信息存儲設備的希望。這些信息存儲設備可能能夠實現(xiàn)巨大的數(shù)據(jù)存儲和處理能力。

由Helmholtz-ZentrumDresden-Rossendorf（HZDR）領導的研究小組已經(jīng)開發(fā)出一種方法來生長承載這些磁渦旋的特殊磁性薄膜材料。這種新方法由是來自HZDR，萊布尼茲固體和材料研究所，德累斯頓工業(yè)大學（TUD）的科學家組成的國際團隊，用短而非常明亮的閃光燈突然加熱材料。以及中國合作伙伴在《*功能材料》雜志中進行了介紹。

2009年，一個研究小組做出了一項非凡的發(fā)現(xiàn)：他們發(fā)現(xiàn)微小的磁渦流可以在一種稱為硅化錳的材料中形成，該材料是錳和硅的合金。從那時起，以英國物理學家托尼·斯凱姆（TonySkyrme）的名字命名的這些Skyrmion被認為是未來磁存儲設備的有希望的候選人。它們可以很容易地在表面上形成并從表面擦除，并且不大于幾納米（十億分之一米），這使其比如今的約50納米的硬盤驅動器上的磁位小得多。

HZDR離子束物理與材料研究所的物理學家周勝強博士解釋，與當前的硬盤驅動器相比，用天空比磁場更能更好地對準天空中的離子。以電流為目標可以使我們獲得更好的可擴展性，這可能使我們將來能夠構建密度更高，速度更快的存儲設備。但是，在此過程中仍然需要克服一些障礙。其中，硅和錳在形成硅化錳晶體時表現(xiàn)出不利的特性：這兩種元素可以形成許多不同的晶相，而不是始終如一地產(chǎn)生一個特定的，定義明確的相。Mn-Si合金的薄膜，稱為B20相，特別適合形成天體離子。

但是，生產(chǎn)這種合金絕非易事，因為在生產(chǎn)過程中不可避免地會形成另一種不希望的結晶相，稱為MnSi1.7，從而阻礙或防止了天合離子的形成。特別地，較低的溫度和較慢的材料冷卻有利于MnSi1.7。周勝強的團隊現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種防止其形成的方法，僅留下無缺陷的B20-MnSi薄層。

閃光燈加熱

因此，專家們使用這種快速，密集加熱的煎餅策略作為模型。當我們非常簡單地加熱放置在硅片頂部的錳薄膜時，我們幾乎不會向材料中引入能量，這意味著它將迅速冷卻。實際上，速度之快，以至于不需要的MnSi1.7將沒有時間形成。面臨的挑戰(zhàn)是如何同時快速而有力地加熱物體。研究小組在明亮，強烈的白光閃爍中找到了解決方案。

一系列的測量結果證實了這一假設：通過改變閃光的功率，我們能夠高精度地調(diào)整不同晶相的比例，當我們施加相對較強的功率時，就如我們希望的那樣形成了純B20-MnSi薄膜。

與以前在該材料中觀察到的情況相比，現(xiàn)在在這些層中可以生成的天體離子在更寬的溫度和磁場范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。硅化錳本身不太適合實際使用，因為它只能在非常低的溫度下工作。但是它可以作為其他更實用材料的重要模型。

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