利用亚纳米级逐原子制造调控 skyrmion-缺陷相互作用表型
介观与纳米尺度物理
2020-03-13 v1
摘要
磁性 skyrmion 因其拓扑性质与纳米尺度尺寸，成为自旋电子器件信息载体的主要候选。然而，任何材料固有的不可避免的非均匀性会导致 skyrmion 的钉扎或排斥，类比生物学概念，这定义了 skyrmion-缺陷相互作用的表型，使其运动复杂化，并挑战其作为未来信息比特的应用。在此，我们证明通过逐原子制造多原子缺陷（反铁磁或铁磁），可培育其能量剖面，为此我们示意性构建了庞氏方格。基于 PdFe 双层在 Ir(111) 表面生成 skyrmion 的第一性原理研究，所得相互作用表型丰富多样：它可与原始表型相反，并最终呈现钉扎-排斥双重性质，产生容纳多畴的能量景观。这由吸附缺陷的堆叠位点、几何、尺寸与化学本质所决定，它们调控所涉及的磁相互作用。本工作为将缺陷纳入设计以控制与引导 skyrmion 的颠覆性器件架构开发提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2003.05518,
title = {Sub-nanoscale atom-by-atom crafting of skyrmion-defect interaction profiles},
author = {I Gede Arjana and Imara Lima Fernandes and Jonathan Chico and Samir Lounis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.05518},
year = {2020}
}
备注
32 pages, 7 figures