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BiFeO3 中可调谐反铁磁自旋织构的探索之旅

材料科学 2020-01-01 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

反铁磁薄膜目前因低耗散磁子学与自旋电子学而备受关注。然而,尽管可调谐反铁磁织构是功能器件的基石,其在亚微米尺度上几乎不为人知。在此,我们成像了多铁性 BiFeO3 薄膜中多种可由应变调谐、并可通过室温磁电耦合由电场操控的反铁磁自旋织构。利用 BiFeO3 自组织铁电图案中的压电响应力显微镜与扫描 NV 磁强计,我们揭示了应变如何稳定不同类型的非共线反铁磁态(块体类与奇异自旋螺线管)以及共线反铁磁织构。除这些局域尺度观测外,共振弹性 X 射线散射证实了两类自旋螺线管的存在。最后,我们展示铁电景观的电场控制可诱导共线与非共线态之间或不同螺线管之间的转变,为按需设计可重构反铁磁自旋织构提供了前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.12470,
  title  = {A journey into the tuneable antiferromagnetic spin textures of BiFeO3},
  author = {A. Haykal and J. Fischer and W. Akhtar and J. -Y. Chauleau and D. Sando and A. Finco and C. Carretero and N. Jaouen and M. Bibes and M. Viret and S. Fusil and V. Jacques and V. Garcia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12470},
  year   = {2020}
}