梯度成分工程 CoPt 单层中的室温磁力 skyrmion
介观与纳米尺度物理
2024-11-04 v4
摘要
拓扑保护的磁力 skyrmion 通过界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用 (DMI) 或体积 DMI 稳定。界面 DMI 在仅几纳米厚度的磁层中随厚度增加而衰减，而体积 DMI 通常在低温下稳定磁力 skyrmion。因此，对于利用纳米尺度 skyrmion 在室温 (RT) 下实现能效存储和逻辑器件，需要更灵活地控制 DMI。本文通过拓扑霍尔效应、磁力显微镜和氮空位扫描磁力计，在通过梯度成分工程制备的 CoPt 单层薄膜中观察到由梯度 DMI (g-DMI) 稳定的 RT skyrmion。skyrmion 在宽范围的施加磁场下保持稳定，并通过微磁模拟和解析磁化重建确认为接近 Bloch 型。此外，我们观察到 skyrmion 对，可能由 skyrmion-anti-skyrmion 相互作用解释。我们的发现通过调节 g-DMI 的梯度极性和磁性元素选择，扩展了宿主 RT 磁力 skyrmion 的材料家族。
引用
@article{arxiv.2405.09632,
title = {Room Temperature Magnetic Skyrmions in Gradient-Composition Engineered CoPt Single Layers},
author = {Adam Erickson and Qihan Zhang and Hamed Vakili and Chaozhong Li and Suchit Sarin and Suvechhya Lamichhane and Lanxin Jia and Ilja Fescenko and Edward Schwartz and Sy-Hwang Liou and Jeffrey E. Shield and Guozhi Chai and Alexey A. Kovalev and Jingsheng Chen and Abdelghani Laraoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.09632},
year = {2024}
}