Les recherches sur les skyrmions utilisent aujourd'hui des empilements associant des couches de métaux magnétiques (cobalt ou fer) et des couches de métaux lourds (platine ou iridium), qui favorisent les interactions magnétiques à l'origine des skyrmions.

Les physiciens de la collaboration prédisent que des skyrmions peuvent aussi exister dans des monocouches de dichalcogénures de métaux de transition de type Janus comme MnSTe ou MnSeTe, une nouvelle classe de matériaux magnétiques, bidimensionnels comme le graphène (monocouche d'atomes de carbone). En effet, ces monocouches présentent l'asymétrie haut-bas nécessaire à l'interaction magnétique responsable de la formation des skyrmions (dite Dzyaloshinskii-Moriya) et elles contiennent les atomes lourds (tellure) qui permettent à cette interaction d'être forte.

Les chercheurs s'appuient sur des calculs de type ab initio qui conduisent à une interaction Dzyaloshinskii-Moriya aussi importante dans MnSTe ou MnSeTe que dans les multicouches classiques, ainsi que sur des calculs de type Monte Carlo, qui montrent que des skyrmions peuvent y être stabilisés à basse température et en présence d'un champ magnétique.

Les prédictions théoriques des plages de température et champ magnétique où des skyrmions peuvent être obtenus dans MnSTe ou MnSeTe guideront une nouvelle exploration expérimentale de ces objets magnétiques topologiques fascinants que sont les skyrmions.

Ce travail est le fruit d'une collaboration entre Spintec (Irig), l'Unité mixte de physique CNRS-Thales (Palaiseau) et des chercheurs du Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (Chine).