Los vórtices magnéticos de decenas de nanómetros son como pequeños tornados congelados en el metal. Se llaman skyrmiones y se comportan de forma sorprendentemente estable: son difíciles de destruir, pero fáciles de mover. Por eso los ingenieros los ven como las "celdas" ideales para la memoria del futuro: rápida, eficiente y resistente a fallos.
Pero hasta ahora nadie sabía cómo es realmente un vórtice en el interior del material. Desde la superficie solo se ve una imagen plana; lo que hay dentro es un misterio. Un grupo de físicos aplicó un método llamado ptico-tomografía vectorial —algo así como una tomografía computarizada, pero en lugar de rayos X se usa radiación coherente y los algoritmos reconstruyen una imagen tridimensional a partir de miles de imágenes bidimensionales. Así lograron "iluminar" un trozo de película de más de 0,4 micrómetros cúbicos con una resolución de 8 nanómetros —cien veces más fino que un cabello humano.
El resultado superó las expectativas. Los vórtices no eran simples cilindros, sino barriles con un giro variable. En la superficie, las agujas magnéticas se alinean según un tipo (de Néel), y en profundidad, según otro (de Bloch), y la dirección del giro puede incluso invertirse. Esta estructura tan compleja se describe como un "hopfión fraccionario": un nudo topológico tridimensional con índice no entero.
Es la primera vez que se reconstruye una textura magnética tridimensional sin hipótesis previas sobre su forma. El método abre la puerta al estudio de otros materiales donde los nudos magnéticos pueden ser aún más extraños —y, por tanto, a nuevos principios de almacenamiento y procesamiento de información.
Los skyrmiones deben su nombre al físico británico Tony Skyrme, quien en la década de 1960 los ideó para describir partículas nucleares, no magnetismo.
Nudos magnéticos tridimensionales similares se describen en la novela de Greg Egan "La escalera de Schild" como base de la computación cuántica en un futuro lejano.