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磁性拓扑光刻:人造自旋冰流形之门户

介观与纳米尺度物理 2018-05-07 v1

摘要

纳米磁体阵列广泛应用于数据存储与处理。随着当前技术在尺寸和热稳定性方面接近基本极限,从阵列中提取额外功能对于推动技术进步至关重要。一种利用密集阵列中增强磁相互作用的设计是几何阻挫超材料“人造自旋冰”(ASI)。阻挫系统因其独特的微态景观而提供巨大未开发潜力,呈现出从可重构逻辑到磁子器件或硬件神经网络的有趣机遇。然而,此类系统的进展受限于无法访问总微态空间的一小部分以上。在此,我们提出一种强大的表面探针光刻技术——磁性拓扑光刻,可访问ASI及相关纳米磁体阵列中的所有可能微态。我们展示了两种先前难以捉摸的态的创建:偶极kagome ASI的自旋晶体基态,以及展现负有效温度的高能、低熵“单极子链”态。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.07439,
  title  = {Magnetic topological lithography: Gateway to the artificial spin ice manifold},
  author = {J C Gartside and D M Arroo and D M Burn and V L Bemmer and A Moskalenko and L F Cohen and W R Branford},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.07439},
  year   = {2018}
}