从螺旋意面中析出有序斯格明子晶格
介观与纳米尺度物理
2019-01-23 v1
摘要
磁性斯格明子因其在超高密度数据与逻辑技术中的潜在应用，以及由其反对称交换项和拓扑保护所产生的独特物理而成为激烈研究的焦点。在本工作中，我们在化学无序的 (Fe, Co)Si 中制备了一种手性阻塞态，其由随机取向的磁螺旋、迷宫畴、旋转无序的斯格明子晶格和/或孤立斯格明子组合而成。利用小角中子散射（SANS），我们展示了一种对称性破缺的磁场序列，其解开了阻塞态，从而产生有序、取向的斯格明子晶格。相同的磁场序列在粉末状 Cu2OSeO3 样品上执行，再次产生有序、取向的斯格明子晶格，尽管晶粒间相对非相互作用。微磁模拟证实了场处理后优先的斯格明子晶格取向，与初始构型无关，表明该效应可能普遍适用。从模拟提取的能量学表明，接近磁硬轴会使磁矩偏离磁场发散，增加 Dzyaloshinskii-Moriya 能量，随后发生晶格重取向。尽管存在压倒性的内部无序，仍能在多种材料中促成具有长程取向的涌现有序磁晶格，这使得即使在有缺陷的粉末或多晶系统中也能研究斯格明子，并极大提升了快速筛选候选斯格明子材料的能力。
引用
@article{arxiv.1810.07631,
title = {Precipitating Ordered Skyrmion Lattices from Helical Spaghetti},
author = {Dustin A. Gilbert and Alexander J. Grutter and Paul M. Neves and Guo-Jiun Shu and Gergely Zimanyi and Brian B. Maranville and Fang-Cheng Chou and Kathryn Krycka and Nicholas P. Butch and Sunxiang Huang and Julie A. Borchers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07631},
year = {2019}
}