零场反铁磁耦合斯格明子及其在复合手性多层膜中的场致解耦
材料科学
2025-01-13 v1
摘要
反铁磁(AF)斯格明子是具有完全补偿、净磁化为零的拓扑自旋结构。相比于铁磁(FM)斯格明子,其更小的杂散场与更强的电学响应可实现线性、高通量的电流驱动运动。然而,在传统双层 AF 中,其类气泡特性使其稳定性易受涨落影响,导致形变与湮灭。本文提出一种复合 AF 手性多层膜的设计方案,其中 AF 与 FM 层间耦合的相互作用产生了具有紧凑结构的补偿型斯格明子。高分辨磁成像与微磁学模拟表明,内禀交换场可在零外场下稳定 AF 斯格明子,其特性可与 100 mT 下的 FM 斯格明子相比拟。定量分析表明,在交换场以上,AF 斯格明子发生解耦,在各手性层中形成独立、空间分离的纹理。本工作为发展具有更强抗扰能力、兼容高效读出与操控的 AF 自旋结构奠定了基础,并与非常规计算相关。
引用
@article{arxiv.2501.03588,
title = {Zero Field Antiferromagnetically Coupled Skyrmions and their Field-Driven Uncoupling in Composite Chiral Multilayers},
author = {May Inn Sim and Dickson Thian and Ramu Maddu and Xiaoye Chen and Hang Khume Tan and Chao Li and Pin Ho and Anjan Soumyanarayanan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03588},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 5 figures