Transformación entre las texturas de espín topológicas de merón y skyrmion en un imán quiral

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• El magnetismo

Sus antecedentes:

• Las redes de cristal con estructuras tetragonales o hexagonales sufren transiciones bajo estímulos externos.
• Se predice que las texturas de espín topológico, como merones, antimerones y skyrmions, exhiben transiciones estructurales similares, pero faltan pruebas experimentales.

Objetivo del estudio:

• Observar y caracterizar experimentalmente las formas de celosía de las texturas de espín topológicas.
• Investigar las transiciones estructurales y la estabilidad topológica de las redes de merón-antimerón y skyrmion.

Principales métodos:

• Observación en el espacio real de las texturas de espín en una placa delgada del imán de red quiral Co8Zn9Mn3.
• Aplicación in situ de campos magnéticos y variaciones de temperatura durante la observación.

Principales resultados:

• Emergencia de una red cuadrada 2D de merones y antimerones de un estado helicoidal.
• Transformación de la red cuadrada en una red hexagonal de esquimiones bajo un campo magnético a temperatura ambiente.
• Los skyrmions demostraron robustez a los cambios de temperatura, mientras que las redes de merón-antimerón pasaron a hélices de espín no topológicas.

Conclusiones:

• Las texturas de espín topológico exhiben formas de celosía ricas y transiciones estructurales análogas a las celosías de cristal.
• Los merones, antimerones y esquimiones poseen diferentes estabilidades topológicas.
• Los hallazgos estimulan una mayor investigación sobre las propiedades electromagnéticas emergentes de las texturas de espín topológicas.