在尺寸定制手性磁绝缘体颗粒中调控拓扑自旋织构
材料科学
2022-06-22 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
如斯格明子之类的拓扑自旋织构在众多近未来应用中作为磁活性单元具有很高潜力。虽然金属多层膜中的斯格明子在此背景下备受关注，但释放斯格明子对各种应用的无数潜力需要发现并定制替代宿主系统范式。此处我们开发并应用一种化学方法合成手性绝缘斯格明子宿主 Cu2OSeO3 的八面体颗粒，其具有窄尺寸分布且定制尺寸接近纳米尺度。结合磁强计与中子散射实验及微磁模拟，我们表明 Cu2OSeO3 的块体相图在八面体高度低于 400 nm 时剧烈变化。进一步确定了依赖颗粒尺寸的区间，其中各种拓扑自旋织构如斯格明子、半子与 bobbers 可稳定存在，直至约 190 nm 的下临界八面体高度，低于此高度无稳定拓扑自旋织构。这些发现提示了手性磁纳米颗粒中受限稀疏拓扑自旋织构可稳定的条件，并为基于绝缘体的应用范式提供新潜力。
引用
@article{arxiv.2206.10171,
title = {Tuning topological spin textures in size-tailored chiral magnet insulator particles},
author = {Priya R. Baral and Victor Ukleev and Thomas LaGrange and Robert Cubitt and Ivica Zivkovic and Henrik M. Ronnow and Jonathan S. White and Arnaud Magrez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10171},
year = {2022}
}