二维人工自旋冰中磁单极子自由度的直接观测
介观与纳米尺度物理
2022-07-14 v1 应用物理
摘要
本文提出，磁单极子在外磁场作用下的解配对可作为二维人工自旋冰系统中这种涌现准粒子自由度的特征标志。这种自由度（例如对于磁电性进一步应用所必需）仅因基态简并而成为可能，基态简并在矩形几何结构中导致弦能降低，该结构设计为使纳米磁体间具有最高等距性。我们通过模拟表明，不同矩形人工自旋冰中的自旋关联从反铁磁有序磁结构演化为铁磁结构，其间经历一个冰态区，在其中观察到与库仑相相关的 pinch points。通过磁力显微镜测量，我们观察到此类系统中磁单极子的产生、输运与湮灭，其中自由磁单极子在整个样品中产生并输运而无附着弦，而这常见于传统人工自旋冰系统。
引用
@article{arxiv.2207.06204,
title = {Direct observation of magnetic monopole freedom in two-dimensional artificial spin ice},
author = {D. G. Duarte and L. B. de Oliveira and F. S. Nascimento and W. A. Moura-Melo and A. R. Pereira and 1 and C. I. L. de Araujo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.06204},
year = {2022}
}