Els investigadors del Technion-Israel Institute of Technology han aconseguit generar minuts de nano-eriçons de llum, anomenats cel·les òptiques, que podrien fer possible avenços revolucionaris en el processament, transferència i emmagatzematge d'informació.

La investigació, publicada recentment a la revista Science, va ser liderada pels professors Guy Bartal del departament d'Enginyeria Elèctrica de Viterbi, i Netanel Lindner, del departament de Física del Technion. L'equip de recerca també va comptar amb el professor Bergin Gjonaj de la Facultat de Medicina de la Universitat d'Albània, a Tirana; així com Shai Tsesses, Evgeni Ostrovsky i Kobi Cohen, estudiants de recerca del Technion.


El terme skyrmion es deriva del nom del Doctor Tony Skyrme, un físic anglès que el 1962 va descobrir que els arranjaments d'energia dels sistemes físics amb camps que tenen una configuració semblant a l'eriçó gaudeixen d'una estabilitat millorada. Amb el pas del temps, el concepte es va aplicar a diversos sistemes materials, sobretot en imants. Els arranjaments d'eriçó es consideren una alternativa molt prometedora per a la representació de dades, que podria augmentar dràsticament l'emmagatzematge de la memòria de l'ordinador.


Actualment, la major part de la informació del món s'insereix o s'extreu en discs durs a través d'un braç mecànic. Però la gestió d'informació basada en skyrmions només requereix corrents elèctrics febles. I els cel·lions són de dimensions a nanoescala, amb diàmetres 10.000 vegades més petits que els d'un cabell. Aquestes característiques són les raons per les quals s'esperen optimitzacions espectaculars, accelerar i reduir els costos del processament, transferència i emmagatzematge d'informació.


Els investigadors de Technion van ser els primers a estendre la idea del Doctor Skyrme al món de l'òptica: van aconseguir generar sorolls utilitzant el camp elèctric d'ones electromagnètiques. A diferència de les ones de llum regulars, els camps elèctrics solen orientar-se en una direcció específica (un principi físic subjacent, per exemple, ulleres de sol polaritzades), els investigadors de Technion van demostrar que un camp elèctric pot assumir una forma de skyrmion i, simultàniament, fer front en totes direccions, de manera que la seva configuració espacial s'assembla a les pues d'un eriçó. A més, van mostrar que aquests eriçons lleugers són robustos contra diversos defectes del material que allotgin les ones electromagnètiques.


La generació d'escissions que han funcionat correctament amb ones electromagnètiques pot tenir una importància fonamental en aplicacions pràctiques. Fins ara, els materials en què es formen els skrymions són molt rars i solen requerir refrigeració a temperatures molt baixes, generalment aconseguides amb nitrogen líquid o heli. El nou descobriment de l'equip de Technion podria permetre la replicació futura d'aquest efecte únic en una àmplia gamma de sistemes i materials, inclosos els líquids, els sistemes de nanopartícules i fins i tot els gasos atòmics freds. També podria establir les bases per a noves aplicacions SkyRMion en processament, transferència i emmagatzematge d'informació òptica (no magnètica).

Font: Technion - Israel Institute of Technology