具有鲁棒可调性的合成Skyrmion平台
强关联电子
2019-10-30 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁性skyrmion是拓扑非平庸的自旋结构，其在铁磁耦合多层中的存在已有报道，但呈无序排列。在这些多层中，重金属间隔层提供界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）以稳定skyrmion，但牺牲了层间交换耦合（IEC）。为满足有序/可设计排列的功能需求，本工作中我们提出并通过实验演示了一种利用纳米结构合成反铁磁（SAF）多层进行skyrmion成核的方案。该方案不依赖DMI，而是利用SAF多层中的反铁磁IEC来实现skyrmion的成核与稳定。由IEC诱导的skyrmion通过MFM直接成像识别，并经磁强计、磁电阻测量以及微磁模拟确认。此外，所提skyrmion成核方案的鲁棒性针对温度（4.5至300 K）、器件尺寸（400至1200 nm）以及不同晶格设计进行了检验。因此，我们的结果提供了一个满足磁子与自旋电子学应用功能需求的合成skyrmion平台。
引用
@article{arxiv.1907.12516,
title = {A Synthetic Skyrmion Platform with Robust Tunability},
author = {Yong Li and Qiyuan Feng and Sihua Li and Ke Huang and Weiliang Gan and Haibiao Zhou and Xiangjun Jin and Xiao Renshaw Wang and Fusheng Ma and Qingyou Lu and Wen Siang Lew},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12516},
year = {2019}
}