磁多层膜中斯格明子在磁场驱动下的塌缩动力学
介观与纳米尺度物理
2023-05-17 v1
摘要
磁斯格明子是由界面性质（垂直各向异性和 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI））与偶极相互作用之间的权衡所促成的迷人拓扑类粒子织构。根据主导相互作用的不同，在多层异质结构中已观察到包括纯 Néel 和杂化斯格明子在内的复杂自旋织构。对这些不同自旋织构的定量表征通常需要深度分辨的磁成像或散射技术。在本工作中，我们将展示在两个代表性体系 [Pt/Co/Ir]15 和 [Ta/CoFeB/MgO]15 多层膜中，由垂直磁场诱导的纯 Néel 和杂化斯格明子的定性不同塌缩动力学。前一种堆叠中的斯格明子在反转垂直场方向时经历两次形态转变。[Ta/CoFeB/MgO]15 多层膜中的斯格明子表现出连续转变，这主要与该斯格明子尺寸的可逆变化有关。我们给出了完整的微磁相图，以将这些塌缩机制作为材料参数的函数进行辨识。由于这两种不同的塌缩动力学依赖于斯格明子详细的层依赖自旋结构，它们可用作辨识磁多层膜中斯格明子类型的潜在指纹。我们的工作表明，由于斯格明子动力学与三维自旋构型之间的强关联，纯和杂化斯格明子可用于特定应用。
引用
@article{arxiv.2303.05988,
title = {Field-driven collapsing dynamics of skyrmions in magnetic multilayers},
author = {R. Tomasello and Z. Wang and E. Raimondo and S. Je and M. Im and M. Carpentieri and W. Jiang and G. Finocchio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.05988},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 8 figures