斯凯尔米翁是小型磁旋涡,大小从纳米到微米不等,表现得像粒子,并且可以通过电流轻松操控。这些独特的特性使得斯凯尔米翁成为创新数据存储解决方案和计算技术的有前途的候选者。然而,优化此类设备通常需要对斯凯尔米翁复杂的内部结构进行模拟,这可能需要大量的计算资源。
解决该问题的一个潜在方案是将这些磁自旋结构模拟成粒子的形式,类似于在生物物理学中对分子的建模。然而,迄今为止,模拟所需的时间与实际实验时间之间缺乏相关性。
理论与实验的合作
为了解决这一挑战,约翰内斯·古腾堡大学美因茨(JGU)的彼得·维尔瑙教授领导的理论物理小组和马提亚斯·克劳伊教授领导的实验物理小组共同合作。他们的时间转换建立方法将实验测量与统计物理的分析技术结合起来。“我们现在达到了一个可以不仅准确预测斯凯尔米翁动力学,而且这些模拟的速度也与实验速度非常匹配的水平,”参与开发此方法的理论物理学家马滕·A·布雷姆斯解释道。
“这些新模拟的增强预测能力将大大加快发展斯凯尔米翁技术的进程,”马提亚斯·克劳伊教授指出,这特别与创新和节能的计算架构相关,这是JGU顶级研究领域‘TopDyn – 动态和拓扑’等的重点关注领域。
研究成果已发表在《物理评论快报》中,并获得了编辑推荐的特别认可。