科学家首次捕捉到神秘磁性Skyrmion的3DX射线图像

劳伦斯伯克利国家实验室的一组研究人员在磁性skyrmion的可视化方面取得了重大进展，磁性skyrmion是一种可以改变计算技术未来的纳米级磁性结构。

摘要：伯克利实验室的研究人员成功创建了磁性skyrmion的详细三维X射线图像，这是一种微小的旋转磁环，可能会彻底改变数据存储和量子计算。这项研究揭示了这些纳米级结构内部架构的意外复杂性。

理解Skyrmion

磁性skyrmion的功能是具有独特性质的微小磁性漩涡。这项研究发表在《科学进展》上，主要作者DavidRaftrey解释说，这些结构具有独特的模式：“在中心，磁自旋指向上方，而从中心向外移动时，磁力会扭曲并向下拉。”

这些纳米级磁性结构具有非凡的稳定性和效率。正如伯克利实验室高级研究员彼得·菲舍尔(PeterFischer)所指出的：“然而，像今天这样依赖电子电荷，不可避免地会带来能量损失。使用自旋，损失将大大降低。”

开辟3D成像新领域

先前的理论理解将天元视为二维物体。研究小组发现，以三维方式研究这些结构会发现意想不到的复杂性。“但事实并非如此，”拉夫特雷说，他指的是假设天元的每一层从上到下都是相同的。

这一突破得益于瑞士光源设施的X射线分层成像技术。拉夫特雷表示，这项技术让研究人员能够“从大量图像和数据中重新配置和重建[天元]”。

菲舍尔强调，了解skyrmion的3D自旋纹理“为探索和定制具有二维无法实现的增强功能的3D拓扑自旋电子器件提供了机会”。