Yeni bir kristal, atom mıknatıslarını garip şekillerde bükülmeye zorlar. Florida State Üniversitesi araştırmacıları, atomik ölçekte manyetik momentleri indükleyerek skyrmion benzeri spin dokuları olarak bilinen stabil, girdap sikloidal desenler oluşturan yeni bir kristal malzeme geliştirdi. Bu karmaşık spin konfigürasyonları, yapısal hayal kırıklığından kaynaklanır ve istikrarları ile manipülasyon için minimum enerji gereksinimleri nedeniyle düşük enerjili veri depolama, verimli elektronikler ve kuantum bilgi teknolojilerini geliştirmek için önemli umut vaat eder. Atom düzeyinde, manyetizma elektronların içsel spininden kaynaklanır ve bu spin küçük yönlü mıknatıslar gibi davranır. Geleneksel manyetik malzemelerde, spinler genellikle ferromanyetik olarak (hepsi aynı yönde) veya antiferromanyetik olarak (alternatif) hizalanır. Ancak burada spinler basit bir sıraya dönüşmez ve bunun yerine karmaşık, tekrarlayan spiraller halinde organize olur. Bu atılım, iki yakın ilişkili ancak yapısal olarak uyumsuz iki bileşiğin kasıtlı olarak birleştirilmesiyle ortaya çıkar: MnCoGe (mangan-kobalt-germanyum) ve MnCoAs (mangan-kobalt-arsenik). Her ne kadar germanyum ve arsenik periyodik tabloda komşu elementler olsa da—bileşikleri kimyasal olarak benzer kılar—ancak ayırt edici kristal simetrileri (MnCoGe varyantları için altıgenal/ortorombik, MnCoE varyantları için ortorombik) alaşımlandığında rekabet eden yapısal tercihler yaratır. Bu uyumsuzluk, atomik kafes seviyesinde hayal kırıklığı yaratır; bu da manyetik hayal kırıklığına dönüşür ve spinlerin istenen, önemsiz desenlere dönüşmesini sağlar. Bu skyrmion benzeri dokuları doğrulamak için ekip, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nın Spallation Nötron Kaynağı'ndaki TOPAZ cihazında tek kristal nötron kırınımı kullandı ve nano ölçekte sikloidal spin düzenlemelerinin varlığını doğruladı — bu kompakt cihazlara potansiyel entegrasyon için idealdir. Önemli bir avantaj, bu desenlerin düşük enerji kontrolü olmasıdır; bu da ultra verimli manyetik bellek (örneğin, daha yüksek yoğunluklu, daha düşük güçlü sabit diskler) veya kuantum durumlarının sağlam korunmasını mümkün kılar. Önceki Skyrmion araştırmalarının aksine, genellikle mevcut malzemelerin ampirik olarak taramasını içeriyordu; bu çalışma, belirli bileşimsel sınırları hedeflemek ve ortaya çıkan karmaşık manyetizmayı öngörmek için "kimyasal düşünce" kullanan rasyonel ve tasarım odaklı bir yaklaşımı temsil eder. [Wang, Y., Campbell, I., Tener, Z. P., Clark, J. K., Graterol, J., Rogalev, A., Wilhelm, F., Zhang, H., Long, Y., Dronskowski, R., Wang, X., & Shatruk, M. (2025). Yapısal Hayal Kırıklığından Türetilen Malzemede Skyrmion Benzeri Dönme Dokuları Ortaya Çıkıyor. Amerikan Kimya Derneği Dergisi, 147(47), 43550–43559. DOI: 10.1021/jacs.5c12764]