高阶交换相互作用对斯格明子稳定性的作用
介观与纳米尺度物理
2020-10-28 v2
摘要
过渡金属界面和多层膜是实现面向未来自旋电子器件纳米尺度稳定磁斯格明子的一类极具前景的体系。对于室温应用而言，理解控制孤立斯格明子稳定性的相互作用至关重要。通常，斯格明子的性质由成对交换相互作用、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和磁晶各向异性能量之间的协同作用来解释。在此，我们证明迄今为止被忽略的高阶交换相互作用可对斯格明子的稳定性起关键作用。我们使用基于第一性原理参数化的原子自旋模型，并比较三种不同的超薄膜体系。我们考虑所有四阶交换相互作用，并表明特别是四格点四自旋相互作用对阻止斯格明子和反斯格明子坍缩到铁磁态的能量势垒具有巨大影响。我们的工作为增强拓扑自旋结构的稳定性开辟了新视角。
引用
@article{arxiv.1912.03474,
title = {Role of higher-order exchange interactions for skyrmion stability},
author = {Souvik Paul and Soumyajyoti Haldar and Stephan von Malottki and Stefan Heinze},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03474},
year = {2020}
}