في قاعةٍ تتراقص فيها الأزواج، عُزفت موسيقى مختلفة، فإذا بالأزواج التي كانت مصطفّة في صفوف تبدأ بالدوران كالدوامات. هكذا تعيد البلورة المغناطيسية Fe3Ge ترتيب نمطها الداخلي عندما ترتفع الحرارة فوق 375 كلفن، أي نحو مئة درجة من الدفء. قبل هذا الحدّ ترقد الإبر المغناطيسية في البلورة مسطّحة، كأزواج ترقص رقصة دائرية. وبعد الحدّ تنتصب قائمة، وعندها تولد في المادة دوامات مغناطيسية دقيقة يسميها الفيزيائيون سكيرميونات.

بلورة Fe3Ge مؤلّفة من ذرات الحديد والجرمانيوم، وشبيكتها تشبه سلّة مضفورة من مثلثات. ويُسمى هذا النمط شبيكة كاغومي، على اسم الضفيرة اليابانية. وفي هذا النمط تتحرك الإلكترونات على نحو خاص، كأنها بلا كتلة، ولهذا توصل المادة التيار عرضاً على الجهد المطبّق حتى دون مغناطيس خارجي. وهذا التأثير، أي تأثير هول الشاذ، يبلغ عند درجة حرارة الغرفة 380 سيمنز لكل سنتيمتر مرفوع للقوة سالب واحد، وهو ما يوازي أفضل المواد من هذا الصنف.

ولرؤية الدوامات، قطع العلماء من البلورة صفيحة بسماكة مئة نانومتر وسلّطوا عليها حزمة إلكترونات. فكانت الدوامات المغناطيسية تحرف الحزمة، فظهر على الصورة نمط من بقع فاتحة وأخرى داكنة. وتبيّن أن الدوامات ملتوية يميناً ويساراً بنسب متساوية. وتدلّ هذه التماثل على أن الدوامات لا تعتمد على مجال خارجي، بل على القوى المغناطيسية الذاتية للمادة، كأزواج تدور لأنها هي نفسها تريد أن ترقص.

ولماذا يهمّ هذا؟ يمكن تحريك الدوامة بتيار ضئيل، فلا تتفكك، أي يمكن استخدام موضعها صفراً أو واحداً في الذاكرة. تحفظ الأقراص الصلبة العادية البتات في نطاقات مغناطيسية، لكنها تحتاج طاقة أكبر للتبديل وتشغل حيزاً أوسع. وتَعِد سكيرميونات Fe3Ge بذاكرة تعمل في الحرارة التي تستسلم فيها الإلكترونيات العادية. صحيح أن الدوامات لا تبلغ بعد درجة حرارة الغرفة: فهي تولد فقط بعد 375 كلفن، حين تنتصب الإبر المغناطيسية. والخطوة التالية هي اختيار بديل لبعض ذرات الحديد أو الجرمانيوم بحيث تبدأ الرقصة عند 300 كلفن.

لكن هذه البلورة حتى الآن ساحة نادرة تلتقي فيها رقصتان مختلفتان. الأولى دوامات في الفضاء تُرى بالمجهر. والثانية دوامات في عالم الحالات الإلكترونية تفضح نفسها بتأثير هول الشاذ. وقد كان هذان الظاهرتان يُدرسان منفصلين، في مواد مختلفة. ويُظهر Fe3Ge أنهما قد يدوران في قاعة واحدة على موسيقى واحدة، وهذا يفتح الطريق إلى أجهزة تُدار فيها نُسج السبين بحقول كهربائية عبر حالات إلكترونية طوبولوجية.

لا تفرغ حلبة الرقص في بلورة Fe3Ge حتى عند 650 كلفن، حين تذوب الدوامات أخيراً في الحركة العامة. وقبل هذا الحدّ لا تخفت الموسيقى، وتحفظ الأزواج الإيقاع من مئة درجة من الدفء إلى الاحمرار. وربما في مواد كهذه تولد ذاكرة لا تحتاج إلى ثلاجة.