A型反铁磁体中稳定同手性拓扑纹理的一条路径
材料科学
2022-07-13 v1
摘要
拓扑保护的涡旋磁纹理可成为下一代后摩尔计算中的数据载体。此类纹理在铁磁体(FMs)中已被大量观测到；然而其反铁磁(AFM)对应物因有望实现超快、无偏转动力学且对外部场鲁棒，预期对器件应用更具意义。遗憾的是它们一直难以捉摸，因此确定承载此类纹理的材料是发展该技术的关键。本文中，我们提出全面的微磁与解析模型，研究广泛材料类A型反铁磁体中的拓扑纹理，特别聚焦于新兴AFM自旋电子学候选材料的原型情形。通过利用对称性破缺的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(iDMI)，可稳定一个广泛的拓扑族，包括AFM(反)meron与bimeron以及迄今未发现的AFM skyrmion。虽然iDMI强制同手性并提升这些纹理的稳定性，但广泛可调的各向异性与交换相互作用使其核心尺寸得到前所未有的控制。我们随后提出一个统一框架，基于简单量纲分析建模纹理尺寸的标度。由于承载和调控同手性AFM纹理所需参数可通过的理性材料设计获得，它可成为启动AFM拓扑自旋电子学的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2111.15520,
title = {A route towards stable homochiral topological textures in A-type antiferromagnets},
author = {Jack Harrison and Hariom Jani and Paolo G. Radaelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15520},
year = {2022}
}
备注
17 pages, 9 figures. Submitted to Physical Review X