Магнитные вихри отталкиваются и притягиваются волнами экспресс
Два крошечных магнитных вихря, называемых скирмионами, плывут по тонкой плёнке. Когда они сближаются, между ними возникает не простое притяжение или отталкивание, а чередование того и другого — как если бы два поплавка на воде то сходились, то расходились, подчиняясь невидимой волне.
Оказалось, что сила между скирмионами периодически меняет знак: сначала они притягиваются, потом отталкиваются, и так повторяется с определённым шагом. Это похоже на известное в физике металлов РККИ-взаимодействие, когда два магнитных момента влияют друг на друга через облако электронов, и это влияние осциллирует с расстоянием. Учёные показали, что такое поведение связано с универсальным волнистым «хвостом» в магнитной текстуре скирмиона — то есть с тем, как намагниченность затухает на краях вихря.
Это открытие важно для техники: зная, как скирмионы взаимодействуют, можно собирать из них «молекулы» и упорядоченные структуры, подобно тому, как атомы складываются в кристаллы. Такие скирмионные ансамбли могут стать основой для новых устройств хранения и обработки информации, где биты данных будут перемещаться как крошечные магнитные вихри, а их взаимодействие позволит выполнять вычисления.
Название «скирмион» произошло от фамилии британского физика Тони Скирме, который в 1960-х годах предложил модель частицы в виде заузленного поля, напоминающего вихрь.
В научной фантастике скирмионы иногда упоминаются как возможные носители информации в квантовых компьютерах будущего — например, в романе Грега Игана «Теранезия» магнитные вихри используются для хранения данных.