具有垂直各向异性的受限磁性结构中斯格明子稳定性的微磁学研究
介观与纳米尺度物理
2018-03-14 v1
摘要
斯格明子是新兴的拓扑自旋结构，对未来数据存储和自旋电子学应用具有潜在的革命性意义。磁性材料中斯格明子的存在与稳定性通常与体磁体或缺乏反演对称性的磁性薄膜中存在 Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI) 有关。尽管已有一些方法被提出用于在具有 DMI 的薄膜中产生孤立斯格明子，但关于斯格明子在集成自旋电子器件中保持稳定以便被操控的条件，其深入研究仍是一个开放问题。此类结构的稳定性被认为是垂直磁各向异性 (PMA)、DMI 以及几何学与静磁学之间相互作用的理想组合的结果。在本工作中，我们展示了一些微磁学结果，支持了先前在具有广泛 DMI 值的自旋阀堆叠中关于磁性斯格明子的实验观察。通过对钴基圆盘进行微磁学模拟，我们获得了几种 PMA、DMI 和几何参数下的磁性基态构型。在所有情况下计算了对应于拓扑荷的斯格明子数，并证实了在 DMI 和各向异性常数的多种组合下，孤立、稳定且轴对称的斯格明子的出现。随后在有限温度和自旋极化电流下研究了圆盘中斯格明子的稳定性，突出了这些自旋结构在自旋电子器件中应用的局限性。
引用
@article{arxiv.1709.07559,
title = {Micromagnetic study of skyrmion stability in confined magnetic structures with perpendicular anisotropy},
author = {R. L. Novak and F. Garcia and E. R. P. Novais and J. P. Sinnecker and A. P. Guimarães},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.07559},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 13 figures