Два слоя магнитного материала, повёрнутые друг относительно друга на доли градуса, — как две слегка сдвинутые решётки на окне. В обычном состоянии они не создают ничего особенного, но при определённом угле поворота в материале возникает неожиданный эффект.
В скрученном металле Fe3GeTe2 (соединение железа, германия и теллура) при угле от 0,45 до 0,75 градуса появляется гигантский топологический эффект Холла. Это значит, что электрический ток, текущий через материал, отклоняется в сторону гораздо сильнее, чем обычно, из-за особых магнитных вихрей — скирмионов. Эти вихри похожи на крошечные водовороты в магнитном поле, и они выстраиваются в упорядоченную решётку.
Компьютерное моделирование показало, что скирмионы образуются из-за чередующихся взаимодействий между слоями: в одной плоскости они действуют в одном направлении, а между слоями — в другом. Это нарушает локальную симметрию и стабилизирует вихри. Открытие делает скрученный Fe3GeTe2 удобной платформой для управления магнитными текстурами в спинтронике — области, где информация передаётся не зарядом, а спином электрона.
Скирмионы названы в честь британского физика Тони Скирме, который в 1960-х годах предложил их как модель частиц в ядерной физике. Сегодня их изучают в магнитных материалах как кандидатов для сверхплотной записи информации.
В фантастике скрученные слои материалов напоминают «графеновые» технологии из романов Нила Стивенсона, где наноматериалы с особыми углами поворота дают неожиданные свойства.