Ho/FeCoGd/β-W 多层膜中的磁输运与磁纹理

磁性多层膜中界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）的增强导致手性畴壁和 skyrmion 等拓扑自旋纹理的稳定化。在此，我们报道了一种独特设计的多层膜中界面驱动磁相互作用的评估，其中 3d 和 4f 矩的两个反铁磁耦合子晶格的每个磁层都被夹在自旋霍尔角大但符号相反的 β-钨层和钬层之间。这些多层膜的原子和磁周期性由极化中子反射测量以及用 x 射线光电子显微镜观察到的零剩磁迷宫畴自旋纹理所确立。在宽温度（T）和磁场（H）范围内的霍尔电阻率（\rho_{xy}(T, H)）与静态磁化强度（M(T,H)）测量表明，在 T>350 K 时 3d 和 4f 子晶格之间即将发生补偿。这些多层膜的特征是微小（0.04%）但为正磁阻，表明界面增强散射，以及巨大（40 n\Omega.m）且为负的反常 \rho_{xy}(T,H)，其源于 4f 矩与外部磁场的平行排列。在磁化发展出面外各向异性的 200 K 以上温度，\rho_{xy}(T,H)、\rho_{xx}(T, H) 与 M(T,H) 之间未见明显标度关系。T>200K 时 \rho_{xy} 的磁场扫描在磁饱和附近显示出明显的尖点。这些霍尔数据已在一个模型框架下分析，其中对 \rho_{xy} 的明显拓扑贡献叠加在 3d 和 4f 磁子晶格的反常霍尔电阻率之上。这表明该表观拓扑效应源于界面 DMI，并在 3d 和 4f 晶格近乎补偿的温度区间内主导 \rho_{xy}(T,H)。