多层线器件中强重塑斯格明子霍尔效应的可视化
介观与纳米尺度物理
2021-07-16 v1 材料科学
摘要
磁性斯格明子是纳米尺度自旋纹理，被誉为下一代计算元件。当受到横向电流作用时，斯格明子以可观速度运动。其拓扑电荷导致一个额外的横向偏转，称为斯格明子霍尔效应（SkHE）。尽管前景广阔，其与电流、斯格明子尺寸、几何效应及无序相关的动力学现象学仍有待确立。在此，我们通过考察 Pt/Co/MgO 线中形成密集阵列的单个斯格明子超过 20,000 次跨电流与磁场的运动实例，报道其系综动力学。斯格明子速度在塑性流 regime 达到 24 m/s，且出人意料地对位置与尺寸变化具有鲁棒性。同时，SkHE 在 饱和，被线边缘大幅重塑，且关键地随斯格明子尺寸弱增强。粒子模型模拟表明，该 SkHE 尺寸依赖——与分析预测相反——源于内禀与钉扎驱动效应的相互作用。这些结果建立了鲁棒框架，以利用 SkHE 并在线器件中实现高通量斯格明子运动。
引用
@article{arxiv.2107.07022,
title = {Visualizing the strongly reshaped skyrmion Hall effect in multilayer wire devices},
author = {Anthony K. C. Tan and Pin Ho and James Lourembam and Lisen Huang and Hang Khume Tan and Cynthia J. O. Reichhardt and Charles Reichhardt and Anjan Soumyanarayanan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.07022},
year = {2021}
}
备注
v1 with supplementary information