面内与面外磁化交换偏置多层膜中稳定自旋织构的比较
介观与纳米尺度物理
2025-08-01 v1
摘要
本文深入探讨了在具有面内或面外磁各向异性的交换偏置系统中观察到的独特稳定自旋织构（360{\deg}闭合回路畴壁和斯格明子）的起源和特异性。对于斯格明子（skyrmions），即垂直磁化介质中由闭合回路 180{\deg}畴壁组成的纳米级气泡，这些自旋织构的稳定性源于 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）的存在。这些相互作用诱导了畴壁的手性，从而在某种程度上产生了所谓的拓扑保护。更复杂的结构如斯格明子团（skyrmoniums）也被观察到，由闭合回路 360{\deg}畴壁组成。最近，在没有施加外部磁场的情况下形成的斯格明子已在交换偏置面外磁化系统中稳定下来。大约二十年前，在具有面内磁化的交换偏置系统中，特别是在自旋阀的钉扎参考层中，观察到了另一种类型的稳定自旋织构。这些织构由 360{\deg}畴壁环组成，其稳定性源于这些层的易平面形状各向异性。在本文中，我们比较了这些自旋织构，并强调了它们在形成、结构和稳定性起源方面的异同。
引用
@article{arxiv.2402.07783,
title = {Comparison of stable spin textures in in-plane vs. out-of-plane magnetized exchange-biased multilayers},
author = {Bernard Dieny and Olivier Fruchart and Ernesto E. Marinero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.07783},
year = {2025}
}