物理学家发现了一种更快的方法来在磁体中创建自旋模式。这个“捷径”开启了拓扑研究的新篇章。有趣的是，该发现还提供了另一种方法来实现更有效的磁数据存储。这项研究将于10月5日发表在《自然材料》上。

物理学家先前证明，激光可以产生磁自旋的图案。现在，他们发现了一条新路线，该路线可以在不到300皮秒的时间内更快地完成此工作（皮秒是百万分之一秒的百万分之一）。这比以前认为的要快得多。

对于数据存储有用：skyrmions

磁铁由许多小磁铁组成，称为自旋。通常，所有自旋指向同一方向，这确定了磁体的北极和南极。但是，自旋的方向有时会形成涡旋状的构形，称为“ Skyrmion”。

Radboud大学的物理学家Johan Mentink解释说：“磁铁中的这些天rm可以用作一种新型的数据存储方式。” 多年来，Radboud的科学家一直在寻找控制激光磁场的最佳方法，并最终将其用于更有效的数据存储。在这种技术中，非常短的光脉冲被发射到磁性材料上。这将反转材料中的磁自旋，从而使材料从0变为1。

孟特克说：“一旦磁性自旋呈天空形的涡旋状，这种结构就很难消除。” “此外，这些天体的大小只有几纳米（十亿分之一米），因此您可以在很小的一块材料上存储大量数据。”

捷径

磁体中这两个状态之间的相变-所有自旋都指向一个天空标尺-相当于高山上的道路。研究人员发现，您可以通过用激光脉冲非常快地加热材料来穿越山脉。由此，相变的阈值在很短的时间内降低。

这种新方法的一个显着方面是，材料首先进入了非常混乱的状态，在这种状态下，拓扑结构（可以看作是材料中的天体数）会剧烈波动。研究人员通过将欧洲自由电子激光器在汉堡产生的X射线与极其先进的电子显微镜和自旋动力学模拟相结合，发现了这种方法。Mentink强调说：“因此，这项研究涉及巨大的团队努力。”

新的可能性

这一基本发现为拓扑研究开辟了新篇章。Mentink预计，现在将有更多的科学家开始寻找其他材料“类似的捷径”。

此发现还启用了新方法来创建更快，更有效的数据存储。对此的需求在不断增长，例如，由于云中海量数据存储需要巨大，耗能巨大的数据中心。磁性天rm可以解决这个问题。因为它们很小，并且可以用光快速创建，所以很多信息可以非常快速有效地存储在很小的区域中。