钴镍纳米线中场可调的三维磁性纳米结构

具有大横向磁晶各向异性的圆柱形磁性纳米线已被证明能够维持由空间限制、交换和各向异性相互作用产生的非平凡磁构型。利用这些特殊的 3D 自旋构型及其孤子型不均匀性，有望改善未来自旋电子学中的磁化翻转，例如节能磁存储和逻辑应用。在此，我们采用全息矢量场电子层析成像以 10 nm 的 3D 分辨率重建 CoNi 纳米线中的剩磁状态，特别关注剩磁态之间的畴壁以及源于不规则形貌和各向异性变化的普遍真实结构效应。通过调节外加磁场方向，具有不同手性和特殊 3D 特征（如偏移的涡核）的纵向与横向多涡态得以稳定。相反手性纵向涡旋之间的手性畴壁表现出复杂的 3D 形状，其特征是中心线涡旋被推出并获得了交换和各向异性能量。在横向涡态与纵向构型的畴界处，也形成了类似的复杂 3D 纹理，包括弯曲的涡线。微磁模拟有助于理解所观察到的复杂磁态的起源。