复合与整体磁环矩阵列中的长程有序

磁环序（亦称铁环性）是最近确立的一类铁性态。它基于晶胞尺度磁涡旋（称为磁环矩）的自发均匀排列，并伴随宏观环化强度。由于其本征磁电耦合，这一新型铁性态可用于自旋电子器件的开发。我们利用磁静耦合纳米磁体的二维周期阵列作为研究长程磁环序的模型系统。我们提出促进该有序的两条途径：即（i）由均匀磁化的亚微米条形磁体环构成的结构，以及（ii）每个磁构筑基元自身承载磁涡旋的结构。对两种情形，磁偶极相互作用的计算与微磁模拟揭示了自发磁环序形成的条件。我们通过磁力显微镜确认了阵列中的该有序及磁环畴的形成。我们识别出由两种本征微观耦合竞争所产生的两类畴壁态。我们的工作不仅确定了促进自发磁环序的微观条件，也凸显了针对难以实现的铁性态定制中尺度磁阵列的可能性。