利用层间交换耦合二重奏定制手性多层膜中的零场磁斯格明子
材料科学
2025-01-13 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁斯格明子因其准粒子性质及与自旋电流的高效耦合，已成为面向仿生计算应用的信息编码理想载体。斯格明子器件的一个关键障碍是其在零磁场（ZF）下易因伸长而不稳定。现有聚焦于调控斯格明子能量的材料学方法发现 ZF 构型高度敏感，这带来了显著的制备约束并限制了器件的可扩展性。本文提出，通过利用一对层间交换耦合（IECs），可在手性多层堆栈中稳健稳定地定制 ZF 斯格明子构型。微观成像实验表明，调节两种 IEC 可实现 ZF 斯格明子稳定性与密度的粗调与微调。微磁模拟揭示，双 IEC 方法的独特之处在于其对斯格明子成核动力学的影响，此外还能调控能量，从而大幅拓展参数空间并增强单个 ZF 斯格明子的稳定性。我们的工作强调了 IEC 作为稳定与控制 ZF 斯格明子手段的重要性，为可扩展的斯格明子基器件铺平道路。
引用
@article{arxiv.2301.07327,
title = {Tailoring Zero-Field Magnetic Skyrmions in Chiral Multilayers by a Duet of Interlayer Exchange Couplings},
author = {Xiaoye Chen and Tommy Tai and Hui Ru Tan and Hang Khume Tan and Royston Lim and Pin Ho and Anjan Soumyanarayanan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07327},
year = {2025}
}