受阻挫磁系统中的电流驱动 skyrmionium

磁性 skyrmionium 可用作纳米尺度非易失性信息载体，由于其携带零拓扑电荷的特殊结构而不表现出 skyrmion Hall 效应。在此，我们报道了受阻挫磁单层中孤立纳米尺度 skyrmionium 的静态与动力学性质，其中 skyrmionium 由竞争相互作用稳定。该受阻挫 skyrmionium 尺寸约为 $10$ nm，可通过调节垂直磁各向异性或磁场进一步减小。研究发现，由阻尼型自旋轨道转矩驱动的纳米尺度 skyrmionium 表现出具有偏好 Bloch 型螺旋度的定向运动。小的驱动电流或磁场可使不稳定的 Néel 型 skyrmionium 转变为亚稳态 Bloch 型 skyrmionium。大的驱动电流可能导致 Bloch 型 skyrmionium 的畸变与塌缩。我们的结果有助于理解受阻挫 skyrmionium 物理，也为基于拓扑自旋纹理的自旋电子器件设计提供了指导。