反铁磁增强的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的Skyrmion形成
介观与纳米尺度物理
2018-06-19 v1
摘要
Ne\'el型skyrmion源于界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)。近期研究探索利用铁磁体承载Ne\'el型skyrmion用于器件应用。然而，将skyrmion尺寸减小至近10 nm仍具挑战。非晶稀土-过渡金属亚铁磁体是在室温下获得超小skyrmion的极具吸引力的替代材料。其本征垂直磁各向异性与可调磁化强度为skyrmion稳定性提供了有利环境。本工作中，我们采用原子级随机Landau-Liftshitz-Gilbert (LLG)算法，在界面DMI模型下研究GdFe中的skyrmion。尽管DMI在远离界面处迅速衰减，在厚约5 nm的非晶GdFe薄膜中于300K下发现了近10 nm的小skyrmion。我们还考虑了Gd-Fe对之间DMI符号的三种情形。揭示出亚铁磁体中的反铁磁耦合在增强界面DMI效应与稳定skyrmion方面发挥重要作用。这些结果表明，具有本征反铁磁耦合的亚铁磁体与反铁磁体是承载室温小skyrmion的理想材料，这对提升基于skyrmion器件的密度与能效至关重要。
引用
@article{arxiv.1806.06334,
title = {Skyrmion Formation Induced by Antiferromagnetic-enhanced Interfacial Dzyaloshinskii Moriya Interaction},
author = {Marco Chung Ting Ma and Yunkun Xie and Howard Sheng and S. Joseph Poon and Avik Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06334},
year = {2018}
}