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原子尺度下非共线磁结构的交换力量化

介观与纳米尺度物理 2020-03-11 v2

摘要

手性磁结构在实现纳米尺度磁存储或逻辑器件方面的巨大兴趣,催生了能够量化原子尺度磁相互作用的方法需求。为克服通常使用的基于电流的原子尺度交换相互作用探测的局限性,基于力的探测方案极具优势。在此,我们利用所开发的电流与交换力联合探测方法,量化了铁磁针尖与螺旋自旋波之间原子尺度的交换力场。与出乎意料微弱的自旋极化相比,交换力场对磁化强度的原子尺度变化更为敏感。第一性原理计算揭示,所测得的交换力原子尺度变化源于直接交换与间接(Zener 型)交换机制的不同贡献,具体取决于针尖的化学端接。我们的工作为利用三维磁交换力场测量以原子尺度精度量化手性磁结构的不同交换机制开辟了前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.00959,
  title  = {Quantifying Exchange Forces of a Non-Collinear Magnetic Structure on the Atomic Scale},
  author = {Nadine Hauptmann and Soumyajyoti Haldar and Tzu-Chao Hung and Wouter Jolie and Mara Gutzeit and Daniel Wegner and Stefan Heinze and Alexander A. Khajetoorians},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00959},
  year   = {2020}
}