赛道斯格明子的寿命
介观与纳米尺度物理
2017-10-03 v2
摘要
斯格明子赛道是未来信息技术的一个有前景的概念。其中，二进制比特由纳米尺度的自旋涡旋——斯格明子——携带，并沿磁条驱动。斯格明子的稳定性是实现该技术的关键问题。在此，我们证明赛道斯格明子的寿命可以从第一性原理出发，作为温度、磁场和赛道宽度的函数进行计算。我们的方法将扩展至包含戈德斯通模式的谐波过渡态理论，与通过密度泛函理论计算参数化的原子自旋哈密顿量相结合。我们证明两种湮灭机制对斯格明子稳定性有贡献：在低外磁场下，通过赛道边界的逃逸占主导地位，但存在一个交叉场，高于该场时，内部的坍缩成为主导。以Ir(111)衬底上的Pd/Fe双层作为一个公认的模型系统，计算得到的寿命与报道的实验测量结果一致。我们的结果为无需经验参数的预测性模拟开辟了道路，以辅助基于斯格明子的信息技术设计。
引用
@article{arxiv.1706.07173,
title = {Lifetime of racetrack skyrmions},
author = {P. F. Bessarab and G. P. Müller and I. S. Lobanov and F. N. Rybakov and N. S. Kiselev and H. Jónsson and V. M. Uzdin and S. Blügel and L. Bergqvist and A. Delin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07173},
year = {2017}
}