超越纳米点中固定尺寸的斯格明子：利用铁磁环实现可切换的多稳态
介观与纳米尺度物理
2025-05-09 v1
摘要
我们展示了一种通过铁磁纳米环产生的空间工程化静磁场来控制和稳定超薄多层纳米结构中磁性斯格明子的新方法。利用解析建模和微磁学模拟，我们表明，即使没有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，来自具有垂直磁各向异性的Co/Pd铁磁环的杂散场也能显著增强Ir/Co/Pt纳米点中Néel型斯格明子的稳定性。最值得注意的是，我们观察到一种多稳态现象，即根据环的磁化取向，斯格明子可以稳定在两个或多个不同的平衡直径上。这些稳定态表现出远超室温热涨落的能量势垒，为鲁棒的多比特存储提供了实际应用前景。通过调节铁磁环的几何参数，我们展示了对斯格明子尺寸和稳定性的精确控制，为先进的磁自旋电子学纳米器件开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2505.04711,
title = {Beyond fixed-size skyrmions in nanodots: switchable multistability with ferromagnetic ring},
author = {Mateusz Zelent and Maciej Krawczyk and Konstantin Y. Guslienko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.04711},
year = {2025}
}