弱者的重要性：人工自旋冰中的相互作用修饰子
介观与纳米尺度物理
2018-03-01 v3 其他凝聚态物理
摘要
二维磁性纳米系统中几何结构和相互作用的修饰，使得一系列研究得以开展，这些研究涉及人工自旋冰结构等体系中的磁有序、集体低能动力学和涌现磁性质。所有这些研究的共同点是使用伊辛型介观自旋作为构建单元，其形式为细长磁性岛。在此，我们引入一种新方法：使用圆盘形式的从属介观自旋作为单个相互作用修饰子，其中介观自旋可在圆盘平面内自由旋转。我们证明，通过将这些修饰子放置在方形人工自旋冰阵列的顶点上并改变其直径，可以定制相互作用能量的强度和比值。我们展示了方形人工自旋冰结构中存在简并的遵守冰规则的状态，从而能够在自旋液体流形中探索热动力学。此外，当顶点的能量景观反转时，我们甚至在更大尺度上观察到通量晶格的涌现。这项工作凸显了一种二维磁性纳米结构设计策略的潜力，通过该策略，介观自旋的混合维度可用于促进热激发的介观尺度磁状态。
引用
@article{arxiv.1706.02127,
title = {The importance of the weak: Interaction modifiers in artificial spin ices},
author = {Erik Östman and Henry Stopfel and Ioan-Augustin Chioar and Unnar B. Arnalds and Aaron Stein and Vassilios Kapaklis and Björgvin Hjörvarsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.02127},
year = {2018}
}
备注
17 pages, including methods, 4 figures. Supplementary information contains 16 pages and 15 figures