Skyrmion霍尔效应的直接观测
介观与纳米尺度物理
2017-02-28 v1
摘要
著名的霍尔效应描述了带电粒子（电子或空穴）在垂直磁场影响下、由于洛伦兹力而在载流导体中发生横向偏转。类似地，探究无电荷但具有拓扑电荷的准粒子是否展现相关的横向运动十分有趣。具有明确自旋拓扑并导致单位拓扑电荷的手性磁skyrmion可作为检验此假说的良好候选。尽管近期在磁skyrmion研究上取得进展，实空间中skyrmion霍尔效应的直接观测一直未能实现。在此，通过利用电流诱导的自旋霍尔自旋转矩，我们实验上观测到skyrmion霍尔效应，其将skyrmion从蠕变运动驱动至稳态流动运动区间。我们观测到在室温下电流密度小于10 MA/cm^(2)时，磁skyrmion运动的霍尔角可达15度。由于拓扑电荷导致的skyrmion横向输运的实验观测，可能为新兴的skyrmionics领域创造诸多令人振奋的机遇，包括如拓扑筛选等新颖应用。
引用
@article{arxiv.1603.07393,
title = {Direct Observation of the Skyrmion Hall Effect},
author = {Wanjun Jiang and Xichao Zhang and Guoqiang Yu and Wei Zhang and M. Benjamin Jungfleisch and John E. Pearson and Olle Heinonen and Kang L. Wang and Yan Zhou and Axel Hoffmann and Suzanne G. E. te Velthuis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07393},
year = {2017}
}