بلورة جديدة تجبر المغناطيسات الذرية على التواء بطرق غريبة. قام باحثون في جامعة ولاية فلوريدا بتصميم مادة بلورية جديدة تحفز عزوما مغناطيسية على نطاق ذري لتشكيل أنماط دائرية مستقرة ودوامة تعرف بنسيج الدوران الشبيه بالسكيرميون. تنشأ هذه التكوينات المعقدة للدوران من إحباط هيكلي وتحمل وعدا كبيرا لتطوير تخزين البيانات منخفض الطاقة، والإلكترونيات الفعالة، وتقنيات المعلومات الكمومية بسبب استقرارها واحتياجاتها المحدودة من الطاقة للتلاعب. على المستوى الذري، تنشأ المغناطيسية من الدوران الداخلي للإلكترونات، الذي يتصرف كمغناطيسات صغيرة اتجاهية. في المواد المغناطيسية التقليدية، عادة ما تصطف الدورانات بشكل فيرومغناطيسي (كلها في نفس الاتجاه) أو مضادة للمغناطيسية (بالتناوب). هنا، مع ذلك، لا يمكن للسبينات أن تحل إلى ترتيب بسيط، بل تنظم في دوامات معقدة ومتكررة. ينبع هذا الاختراق من دمج مركبين متقاربين جدا لكن غير متوافقين هيكليا عمدا: MnCoGe (المنغنيز-كوبالت-الجرمانيوم) وMnCoAs (المنغنيز-كوبالت-الزرنيخ). على الرغم من أن الجرمانيوم والزرنيخ عنصران مجاوران في الجدول الدوري - مما يجعل المركبات متشابهة كيميائيا - فإن تماثلات البلورات المميزة بينهما (سداسية/متعامدة لأنواع MnCoGe مقابل المتمردة لMnCoAs) تخلق تفضيلات بنيوية متنافسة عند السبكة. هذا التفاوت يولد إحباطا على مستوى الشبكة الذرية، والذي يترجم إلى إحباط مغناطيسي، مما يجبر الدورانات على الالتفاف إلى الأنماط غير البسيطة المطلوبة. للتحقق من هذه القوام الشبيهة بالسكيرميون، استخدم الفريق حيود النيوترون أحادي البلورة على جهاز TOPAZ في مختبر أوك ريدج الوطني لنيوترونات التشظي، مؤكدا وجود ترتيبات دوران دائري على المستوى النانوي—وهو مثالي للدمج المحتمل في الأجهزة المدمجة. ميزة رئيسية هي التحكم منخفض الطاقة لهذه الأنماط، مما يمكن من ذاكرة مغناطيسية فائقة الكفاءة (مثل الأقراص الصلبة ذات الكثافة الأعلى والطاقة المنخفضة) أو حماية قوية للحالات الكمومية. على عكس أبحاث سكيرميون السابقة، التي غالبا ما شملت فحص المواد الموجودة تجريبيا، يمثل هذا العمل نهجا عقلانيا مدفوعا بالتصميم باستخدام "التفكير الكيميائي" لاستهداف حدود تركيبية محددة والتنبؤ بالمغناطيسية المعقدة الناشئة. [وانغ، ي.، كامبل، إ.، تينر، ز. ب.، كلارك، ج. ك.، غراترول، ج.، روغاليف، أ.، فيلهلم، ف.، تشانغ، ه.، لونغ، ي.، درونسكوفسكي، ر.، وانغ، إكس.، & شاتروك، م. (2025). نسيج دوران شبيه بسكيرميون يظهر في المادة ناتج عن الإحباط البنيوي. مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية، 147(47)، 43550–43559. DOI: 10.1021/jacs.5c12764]