利用 Ga$^{+}$ 离子辐照在手性 Ir$|$Co$|$Pt 多层膜中局部调控磁界面效应
介观与纳米尺度物理
2022-03-14 v1
摘要
Skyrmions 是拓扑保护的手性自旋织构，在未来自旋电子学应用中作为数据载体已展现出前景。它们可在具有反演不对称性和自旋轨道耦合的材料体系（如 IrCoPt 多层膜）中由界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（iDMI）稳定。能够局部调控此类界面相互作用，进而调控 skyrmion 能量，将极大增强赛道型器件中 skyrmions 的成核与控制。本工作中，我们研究在 IrCoPt 多层膜体系中利用聚焦 Ga 离子束辐照对 iDMI 和垂直磁各向异性（PMA）进行局部调控。我们表明，两种效应的界面贡献量级均可通过 Ga 离子辐照显著减小。这导致畴壁能量密度降低为原来的二分之一，同时仍保持畴壁的 N\'{e}el 特性。因此，我们假定 Ga 离子辐照是一种有效降低 skyrmion 成核能垒的局部手段，为赛道型器件中的定向 skyrmion 成核提供了一条新途径。
引用
@article{arxiv.2110.01424,
title = {Local control of magnetic interface effects in chiral Ir$|$Co$|$Pt multilayers using Ga$^{+}$ ion irradiation},
author = {Mark C. H. de Jong and Mariëlle J. Meijer and Juriaan Lucassen and Jos van Liempt and Henk J. M. Swagten and Bert Koopmans and Reinoud Lavrijsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01424},
year = {2022}
}