Fe/Gd 多层膜中气泡与天-skyrmion 晶格形成的通路

磁性自旋纹理的创建与控制在基础研究及未来器件应用中具有重大意义。Fe/Gd 多层膜中包含拓扑平凡气泡和拓扑受保护天-skyrmion 等多样的磁性纹理。利用时分辨 Kerr 光谱，我们展示了各种控制策略，包括温度、垂直磁场和 femtosecond 光激励，如何通过不同路径创建此类纹理。我们发现，保持温度不变改变磁场会导致不同的 ($H, T$)-相图，与在恒定磁场下沿温度轨迹移动相比如此不同。微磁动力学模拟证实了这一发现，并允许可视化不同路径的取向。此外，我们表明，通过冲击光激励在此材料中创建气泡和天-skyrmion 并非仅由温度驱动过程决定，因为气泡和天-skyrmion 可在 ($H, T$)-相图的某些区域稳定，这些区域的常数温度或常数磁场轨迹并不预测其存在。借助该相图，我们推理为何在此特定系统中，只有从条纹域状态才能实现气泡和天-skyrmion 的创建。我们的观察为在 Fe/Gd 多层膜中定制磁性自旋纹理的创建提供了多样化的工具。