Deux couches d'un matériau magnétique, tournées l'une par rapport à l'autre de quelques fractions de degré, comme deux grilles légèrement décalées sur une fenêtre. Dans leur état normal, elles ne produisent rien de particulier, mais à un certain angle de rotation, un effet inattendu apparaît dans le matériau.
Dans le métal torsadé Fe3GeTe2 (un composé de fer, de germanium et de tellure), un effet Hall topologique géant apparaît pour un angle compris entre 0,45 et 0,75 degré. Cela signifie que le courant électrique traversant le matériau est dévié latéralement beaucoup plus fortement que d'habitude, en raison de vortex magnétiques particuliers : les skyrmions. Ces vortex ressemblent à de minuscules tourbillons dans le champ magnétique et s'organisent en un réseau ordonné.
La modélisation informatique a montré que les skyrmions se forment en raison d'interactions alternées entre les couches : dans un plan, elles agissent dans une direction, et entre les couches, dans une autre. Cela brise la symétrie locale et stabilise les vortex. Cette découverte fait du Fe3GeTe2 torsadé une plateforme pratique pour contrôler les textures magnétiques en spintronique, un domaine où l'information est transmise non pas par la charge, mais par le spin de l'électron.
Les skyrmions doivent leur nom au physicien britannique Tony Skyrme, qui les a proposés dans les années 1960 comme modèle de particules en physique nucléaire. Aujourd'hui, on les étudie dans les matériaux magnétiques comme candidats pour l'enregistrement d'information ultra-dense.
Dans la science-fiction, les couches torsadées de matériaux évoquent les technologies « graphène » des romans de Neal Stephenson, où des nanomatériaux avec des angles de rotation particuliers confèrent des propriétés inattendues.