交换作用阻挫导致的 Skyrmion 稳定性增强
材料科学
2017-05-24 v1
摘要
Skyrmion 是局域的、拓扑非平凡的自旋结构，人们对其在未来自旋电子学应用中寄予厚望。一个关键问题是 Skyrmion 在向铁磁态湮灭时的稳定性。此前计算这种坍塌的能垒时仅考虑了最近邻交换相互作用。本文证明，超出最近邻的交换相互作用对于描述 Skyrmion 自旋结构的稳定性可能是至关重要的。我们聚焦于原型薄膜系统 Pd/Fe/Ir(111)，并证明有效的最近邻交换或微磁模型只能解释平衡性质，如 Skyrmion 轮廓或零温度相图。然而，由于无法准确描述过渡态的能量，Skyrmion 坍塌的能垒、临界场以及 Skyrmion 寿命被严重低估。反 Skyrmion 甚至不是亚稳态。我们的工作表明，即使在具有铁磁基态的系统中，交换相互作用的阻挫也是增强 Skyrmion 稳定性的一种途径。
关键词
引用
@article{arxiv.1705.08122,
title = {Enhanced skyrmion stability due to exchange frustration},
author = {S. von Malottki and B. Dupé and P. F. Bessarab and A. Delin and S. Heinze},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.08122},
year = {2017}
}