在合成反铁磁体中实现的同手性反铁磁子涡、反子涡与双子涡

在数据存储与计算技术中，对器件微型化与能效日益增长的需求促使人们转向以反铁磁（AFM）拓扑自旋织构作为信息载体，这归因于其可忽略的杂散场，从而有望实现高器件密度与潜在的超快动力学。我们在本工作中，通过协同调控有效垂直磁各向异性、层间交换耦合与磁补偿比，在合成反铁磁体中实现了此类手性面内（IP）拓扑反铁磁自旋织构，即子涡（merons）、反子涡（antimerons）与双子涡（bimerons）。我们通过 Néel 序参数的三维矢量成像展示了这些自旋织构的拓扑性，并全局揭示出明确的手性，这是受控电流诱导动力学的关键要求。我们的分析表明，层间交换与层间磁偶极相互作用之间的协同作用在显著降低稳定拓扑自旋织构（如 AFM 子涡）所需的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用临界强度方面起着关键作用，使得合成反铁磁体成为下一代自旋电子学应用的一个有前景的平台。