Newly discovered magnetic state could lead to green IT solutions

27 september 2018 om 11:13 uur

Magnetic skyrmions are magnetic swirls that have the potential to revolutionize information technology, since they may lead to new solutions combining low-energy consumption with high-speed computational power and high-density data storage. A team from Delft University of Technology, in collaboration with the University of Groningen and Hiroshima University, has now discovered a new, unexpected magnetic state, which is related to these skyrmions. The findings open up new ways to create and manipulate complex magnetic structures in view of future IT applications.

A magnetic skyrmion is a quasiparticle, a magnetic swirl, which once created is highly stable and cannot collapse. Moreover, skyrmions are tiny and they can travel through materials nearly unimpededly, much like tsunamis travel through the oceans. These unique properties make skyrmions promising building blocks for green IT applications, such as high density hard drives without any moving parts.


New state

Since their initial discovery almost 10 years ago, skyrmions have been found to be ubiquitous. The past years have seen the discovery of new types of skyrmions, as well as new material classes that host skyrmions. However, all these systems show the same generic behaviour, which was therefore assumed to be universal.


Now, however, the physicists discovered an entirely new state that does not fit into the universal scheme and may be used to manipulate skyrmions. "This state appears under the influence of high magnetic fields and low temperatures", said Katia Pappas of Delft University of Technology. "Nobody, including us, had expected to find it there."


Neutron scattering

The researchers obtained experimental confirmation for this new phase through the use of neutron scattering, magnetization and AC magnetic susceptibility measurements. Small angle neutron scattering, first at the Laboratoire Léon Brillouin, France, and finally at Oak Ridge National Laboratory, in the USA, provided the crucial evidence. It revealed a change in the microscopic structure when magnetic spirals that are aligned along a magnetic field drift away from it when the magnetic field increases. "This is unexpected', Pappas said. ‘It is as if a ball that lies on the ground starts levitating when its mass or the gravitational force increases"


The theoretical explanation of this surprising result, provided by the Hiroshima and Groningen groups, is based on the strong sensitivity of the magnetic spirals to weak interactions of relativistic origin. Thus, a slight change in the balance of relatively weak interactions can have major consequences on the magnetic properties of these chiral magnets.


Hoe vindt u het als wij ook Engelstalige artikelen publiceren?

Stem hier


Gerelateerd nieuws

Hyperloop pod Atlas02 klaar voor ‘a bumpy road’ (video)

Hyperloop pod Atlas02 klaar voor ‘a bumpy ride’ (video)

Het Delft Hyperloop Team heeft de hyperloopcapsule onthuld waarmee het op 21 juli zal deelnemen aan de SpaceX Hyperloop Pod Competition in Los Angeles (VS). Het voertuig heeft genoeg power om 20.000 gloeilampen…

Tien innovaties genomineerd als finalisten nieuwe Nationale Iconen

Tien innovaties genomineerd als finalisten nieuwe Nationale Iconen

Tien innovatieve technologieën zijn genomineerd als finalisten voor de verkiezing van de nieuwe Nationale Iconen. Het gaat om Nederlandse oplossingen voor wereldwijde vraagstukken op het gebied van gezondheid, energie,…

In de maak: de aerodynamische kappen van de snelste ligfiets ter wereld (video)

In de maak: de aerodynamische kappen van de snelste ligfiets ter wereld

Vorig jaar won Lieke de Cock het wereldkampioenschap snelfietsen door met 120 km/u door de Nevadawoestijn te scheuren. Dit deed ze in een aerodynamische hightech ligfiets van het Human Power Team. Dit jaar staan de…




Gratis nieuwsbrief



Product van de maand

Groot bereik - wereldwijde toepassing - veilige gegevensoverdracht

Schmersal lanceert nieuw veiligheidslichtscherm met Bluetooth-interface Voor het eerst lanceert de Schmersal-groep een...

Focus op


Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet


Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden



19 juni 2019, Den Bosch

Power Electronics 2019

Het doel van dit seminar is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te tonen op het gebied...

19 juni 2019, Vianen

Instrumentatie & Analyse event

Het Instrumentatie & Analyse event gaat over de nieuwste ontwikkelingen en uitdagende...

Meer agendapunten »