少数单层铁磁薄膜中孤立斯格明子的坍缩路径
介观与纳米尺度物理
2017-06-28 v1
摘要
磁斯格明子是具有手性德扎洛辛斯基-森田相互作用（DMI）材料中的拓扑自旋构型，可潜在用于信息存储或处理。迄今，DMI 已在少数块体材料中发现，但也可在与大自旋-轨道相互作用表面接触的原子级薄磁膜中诱导产生。近期实验报道，夹在提供非对称自旋-轨道耦合的材料之间的几原子厚磁层中，孤立磁斯格明子甚至可在接近室温下稳定存在。本文基于第一性原理输入和原子自旋模拟，给出了斯格明子坍缩的三种不同机制的最小能量路径分析。我们聚焦于三原子层 Co 中斯格明子的稳定性，后者要么外延在 Pt(111) 表面，要么位于混合多层中，由于 Co 薄膜两侧不同对称性破缺的竞争，DMI 在每单层中非平凡地变化。在横向有限系统中，其受限几何导致斯格明子在边界处热稳定性差、易坍缩，我们证明通过在低或无 DMI 的延伸薄膜中设计高 DMI 结构可解决此问题。
引用
@article{arxiv.1704.08025,
title = {Paths to collapse for isolated skyrmions in few-monolayer ferromagnetic films},
author = {Dusan Stosic and Jeroen Mulkers and Bartel Van Waeyenberge and Teresa Ludermir and Milorad V. Milošević},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.08025},
year = {2017}
}