通过准磁场增强有效DMI实现电流与激光诱导 skyrmion 核化
材料科学
2026-02-03 v1
摘要
我们实验性地展示了在基于铁、钴和铜的磁性多层结构中，skyrmion 核化受到在各层中引入DMI（Dzyaloshinskii-Moriya interaction）符号依赖性的影响。具体而言，在一种堆叠结构中，底部部分具有正DMI，顶部部分具有负DMI，结果使得准磁场的平面分量与DMI有效场在每一层中平行对齐，从而增强了有效DMI。我们表明，这种增强的DMI通过电流驱动和激光诱导skyrmion 核化，显著促进了skyrmion 的形成与稳定性。在有效DMI增强的器件中，核化skyrmion 的密度最高可提高20倍，且在更强的磁场下仍可观察到skyrmion——这表明其稳定性也得到提升。这些结果表明，skyrmion 核化严重依赖于磁性多层结构中有效DMI的大小，而准磁场在此类多层结构中的作用，为控制有效DMI及从而控制手性磁纹理的核化提供了一条有效途径。
引用
@article{arxiv.2602.01818,
title = {Facilitating electrical and laser-induced skyrmion nucleation with a dipolar-field enhanced effective DMI},
author = {Mark C. H. de Jong and Dinar Khusyainov and Julian Hintermayr and Bart Sanders and Dmitry Kozodaev and Aleksei V. Kimel and Bert Koopmans and Theo H. M. Rasing and Reinoud Lavrijsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.01818},
year = {2026}
}