铁磁补偿态 GdCo 中 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的调控：第一性原理研究
材料科学
2021-05-19 v1
摘要
我们系统分析了通过盖层成分调控补偿铁磁 Pt/GdCo/Pt1-xWx 三层结构中手性 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）的能力。利用第一性原理计算，我们发现 DMI 仅在 W 含量约 10% 时迅速增加，此后饱和，这与实验一致。计算得到的 DMI 围绕实验均值存在一定分布，取决于盖层界面的原子构型。饱和归因于盖层自旋轨道耦合能量的消失以及底界面处该能量的恒定。此外，我们预测了 Pt/GdCo/X（X=Ta、W、Ir）中的 DMI，发现盖层中的 W 比 Ta 和 Ir 更有利于获得更高的 DMI，这可归因于费米能级附近 d 带排列的差异。我们的结果为在铁磁体中调控 DMI 以成核并操控超小高速 skyrmion 提供了令人振奋的组合可能。
引用
@article{arxiv.2101.03449,
title = {Tuning Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in Ferrimagnetic GdCo: A First Principles Approach},
author = {Md Golam Morshed and Khoong Hong Khoo and Yassine Quessab and Jun-Wen Xu and Robert Laskowski and Prasanna V. Balachandran and Andrew D. Kent and Avik W. Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.03449},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 5 figures