Група фізиків вперше експериментально отримала скірміони-мішені, стійкі навіть за відсутності зовнішнього магнітного поля. У статті, опублікованій в, вчені показали, що у таких скірміонів є два стійких стани, перемикатися між якими можна якраз за допомогою магнітного поля.
Для підвищення стійкості скірміонів - нанорозмірних магнітних вихорів, які виникають в деяких магнітних матеріалах - зазвичай використовується зовнішнє магнітне поле. У недавніх теоретичних роботах вчені передбачали можливість утворення в нанодисках з таких матеріалів незвичайних скірміонів - скирміонів-мішеней (target-skyrmions), - в яких сам круговий скирміон оточений додатковим кільцем зі спинів, закручених у протилежному напрямку. Оскільки поле зовнішнього кільця протилежне полю самого скриміону, то така освіта стійка навіть без зовнішнього поля. Такі скірміони, на відміну від усіх інших, мають два стійких стани з різними напрямками магнітних вихорів, і тому вони можуть бути використані для створення запам'ятовуючих пристроїв. Проте, експериментально такі скірміони до теперішнього дня отримати не вдавалося.
Група фізиків з США і Китаю під керівництвом Цзядуна Цзана (Jiadong Zang) з Університету Нью-Гемпширу і Хайфена Ду (Haifeng Du) з Китайського університету науки і технологій змогла вперше отримати скірміони-мішені експериментально і візуалізувала зміну їх конфігурацій при зміні зовнішнього магнітного поля. Для цього з використанням сфокусованого пучка електронів фізики створили нанодиски з хірального магнітного матеріалу FeGe діаметром 160 нанометрів і товщиною близько 90 нанометрів в матриці складу PtCx.
Щоб простежити за динамікою зміни вихорих магнітних структур в таких дисках при збільшенні зовнішнього поля до 500 міллітесла, автори роботи використовували позаосеву електронну голографію. Виявилося, що за відсутності зовнішнього магнітного поля в такому нанодиску дійсно формується скірміон-мішень, в якому вихрова спинова структура закручена або за годинниковою стрілкою, або проти.
Оскільки напрямок закрученості вихору залежить від напрямку спинів у центрі скирміона, зовнішнє магнітне магнітне поле можна використовувати для зміни стану скирміона. Так, при збільшенні поля до приблизно 200 міллітесла у скирміона, спочатку закрученого за годинниковою стрілкою, відбувається поступове перебудування конфігурації, і напрямок вихору змінюється на протилежний.
При цьому однакове поле на скірміони двох типів діє по-різному. Якщо напрямок зовнішнього поля збігається з напрямком намагніченості в центрі скирміона, то це призводить лише до невеликого спотворення його структури і поступового руйнування. Якщо напрямки протилежні, зовнішнє поле стає причиною зміни стану.
У процесі «перемикання» в якості проміжних стадій утворюються складні структури, що складаються з декількох концентричних кілець з напрямком магнітних вихорів, що узгоджується з теоретичними розрахунками і даними чисельного моделювання. Таким чином вченим вдалося показати, що створення скірміонів з двома стійкими станами можливо і без зовнішнього магнітного поля, а також запропонували спосіб для їх перемикання. За словами авторів роботи, отримані результати підтверджує перспективність використання магнітних скірміонів для зберігання інформації.
Раніше фізики показали, що збуджувати і видаляти скірміони можна, наприклад, за допомогою механічного впливу. А для зміни їх форми і положення всередині кристала можна використовувати з бомбардування іонами аргону.