Магнитные вихри размером в десятки нанометров — как крошечные смерчи, застывшие в металле. Их называют скирмионами, и они ведут себя на удивление устойчиво: их трудно разрушить, зато легко двигать. Именно поэтому инженеры видят в них идеальные «ячейки» для памяти будущего — быстрой, экономичной и не боящейся сбоев.

Но до сих пор никто не знал, как именно устроен такой вихрь в толще материала. С поверхности видна лишь плоская картинка, а что внутри — загадка. Группа физиков применила метод под названием векторная птихо-томография — это что-то вроде компьютерной томографии, где вместо рентгена используют когерентное излучение, а алгоритмы собирают трёхмерную картину из тысяч двумерных снимков. Так удалось «просветить» кусочек плёнки объёмом больше 0,4 кубического микрона и разрешением 8 нанометров — в сто раз тоньше человеческого волоса.

Результат превзошёл ожидания. Вихри оказались не простыми цилиндрами, а бочонками с переменной закруткой. У самой поверхности магнитные стрелки выстраиваются по одному типу (Неелевскому), а в глубине — по другому (Блоховскому), причём направление закрутки может меняться на противоположное. Такую сложную структуру описывают как «дробный хопфион» — трёхмерный топологический узел с нецелым индексом.

Это первый случай, когда трёхмерную магнитную текстуру удалось восстановить без предварительных гипотез о том, как она должна выглядеть. Метод открывает дорогу к изучению других материалов, где магнитные узлы могут быть ещё причудливее — а значит, и к новым принципам хранения и обработки информации.