纳米盘中缺陷与 skyrmion 的相互作用

磁性 skyrmion 是拓扑保护的稳定磁化构型，有望成为信息载体的有力候选，而缺陷不可避免并对 skyrmion 的稳定与运动起着重要作用。本文研究了点缺陷与环形缺陷对纳米盘中 skyrmion 稳定与动力学的影响，其中缺陷通过局域修改磁性材料参数获得。考虑几何限域与钉扎效应的联合作用，我们给出了 skyrmion 优先位置作为缺陷类型及 skyrmion 与点缺陷间距的函数关系。我们还展示了由于圆对称性，环形缺陷存在时受限几何对 skyrmion 尺寸的限域效应。最后，在自旋转移纳米振荡器的应用中，我们表明 skyrmion 可在纳米盘中被钉扎或旋转，振荡器频率可由环形缺陷在大范围内调制。这些发现提供了对受限几何中 skyrmion 与缺陷相互作用的完整理解，并可能为 skyrmion 振荡器的设计提供良好策略。