通过横向约束控制手性磁体中的螺旋取向
材料科学
2026-01-26 v1
摘要
螺旋磁性材料因其长程、可调的螺旋序，为基于自旋的器件概念提供了多功能平台。在此，我们展示了通过几何约束对螺旋磁性传播矢量q的受控操纵，使用FeGe作为DMI驱动的模型手性磁体。基于非线性sigma模型的微磁模拟表明，开放边界会产生手性表面扭转，其作用类似于有效的表面各向异性，在不存在静磁形状效应的情况下决定了优选的螺旋取向。这种几何诱导的各向异性可由从DMI边界条件推导出的解析模型定量捕获。对聚焦离子束结构化FeGe的磁力显微镜测量证实了预测的取向行为，并确立了几何控制的螺旋磁性序作为引导DMI稳定自旋螺旋态的稳健、可调机制。该概念为在非中心对称系统中实现手性磁序的器件级控制提供了一条通用途径。
引用
@article{arxiv.2601.16704,
title = {Control of helix orientation in chiral magnets via lateral confinement},
author = {Maurice Colling and Mariia Stepanova and Mario Hentschel and Somasree Bhattacharjee and Erik Lysne and Kasper Hunnestad and Naoya Kanazawa and Yoshinori Tokura and Jan Masell and Dennis Meier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.16704},
year = {2026}
}