研究透视:物理所张颖/沈保根Nature Materials | 磁斯格明子

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查看975 | 回复0 | 2024-7-28 20:13:02 |阅读模式
磁斯格明子skyrmions有望成为下一代信息单元。磁斯格明子的反粒子,反斯格明子antiskyrmion也在手性磁体中被发现。
今日,中国科学院物理所Zhidong He,张颖Ying Zhang & 沈保根院士Baogen Shen等,美国 洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)Shi-Zeng Lin等,在Nature Materials上发文,通过实验证明了在室温时,在不需要外部磁场的情况下,响应于脉冲电流的反斯格明子Skyrmion滑动。这主要是通过在螺旋条纹畴中,嵌入反斯格明子Skyrmion来实现的,螺旋条纹畴自然地提供了一维直线轨道,沿着该轨道可容易地以低电流密度发射反斯格明子Skyrmion滑动,并且没有来自反斯格明子Skyrmion霍尔效应的横向偏转。相比于典型的铁磁状态,螺旋条纹背景中的反斯格明子具有更高的迁移率,这是因为条纹磁畴的本征材料参数和弹性能量,从而消除了随机钉扎势,这得到了微磁模拟的支持。反斯格明子Skyrmion沿自然直线运动的演示和全面理解,为(反)斯格明子Skyrmion在自旋电子学中的应用提供了新的视角。
Experimental observation of current-driven antiskyrmion sliding in stripe domains. 在条纹畴中,电流驱动反斯格明子滑动的实验观察。

图1: 在Mn1.4PtSn手征磁体中,具有不同磁化状态的室温反斯格明子实现及其在零场时沿自然螺旋条纹的直电流驱动行为。

图2: 在电流密度为Je=4.3×10e9A m-2但在零场具有两个相反方向的情况下,沿直条形畴滑动的室温反斯格明子Skyrmion。

图3: 在零场和室温下,Mn1.4PtSn薄板中反斯格明子Skyrmion和反斯格明子Skyrmion二聚体(Q=2)沿直条纹的集体滑动。

图4: 室温的电流驱动行为文献链接He, Z., Li, Z., Chen, Z. et al. Experimental observation of current-driven antiskyrmion sliding in stripe domains. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01870-8https://www.nature.com/articles/s41563-024-01870-8本文译自Nature。
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