Qu’est-ce que Skyrmions ?

Un skyrmion peut être décrit comme une quasi-particule tourbillonnante, un nœud de lignes de champ de torsion, ou un ouragan subatomique. Ils sont aussi l’un des concepts de physique les plus difficiles à comprendre pour les humains. C’est parce que ces perturbations nano-taille sont plus faciles à décrire mathématiquement et, en dépit d’être connu depuis près de 60 ans, les physiciens ont seulement récemment commencé à trouver des applications pratiques pour les skyrmions. 

Histoire des skyrmions

Skyrmions sont nommés en l’honneur du physicien nucléaire britannique Tony Skyrme, qui a proposé leur existence pour la première fois en 1961. Son idée était de modéliser des entités subatomiques comme les protons et les neutrons à l’aide de torsions alambiquées dans le champ quantique que toutes les particules possèdent, selon l’American Physical Society. Bien que le concept ait été utile à bien des égards, comme prédire avec précision certaines des propriétés des particules fondamentales comme les quarks et les gluons, il a lutté avec d’autres aspects du comportement nucléaire. 

L’idée a finalement été remplacée par une théorie connue sous le nom de chromo-dynamique quantique, qui a été plus réussie à la modélisation des particules subatomiques. Mais les skyrmions ont été relancées par des chercheurs travaillant sur des champs magnétiques, qui peuvent également être incités à former des tourbillons vortex-like.

À quoi bon faire les skyrmions ?

Parce que les skyrmions sont si petites et stables, les physiciens sont intéressés à contrôler ces entités de particules pour une utilisation dans les ordinateurs futuristes et le stockage de la mémoire électronique, selon Physics Today. Initialement, les chercheurs ne pouvaient induire que des skyrmions magnétiques dans des matériaux qui avaient été refroidis à des températures très froides, mais ils sont maintenant régulièrement produits dans des objets à température ambiante. 

Étant donné qu’il faut relativement peu de puissance pour maintenir et accéder électroniquement aux données stockées dans les skyrmions magnétiques, les ingénieurs pensent que ces particules pourraient rendre les dispositifs de stockage de mémoire très efficaces. Un domaine émergent appelé skyrmionics est maintenant dédié à la création de ces appareils de nouvelle génération.