交换偏置铁磁-反铁磁双层膜中的零磁场磁性斯格明子

我们报道了在由铁磁-反铁磁 (FM-AFM) 双层膜组成的交换偏置系统中，零外磁场下铁磁斯格明子的稳定。通过进行原子级自旋动力学模拟，我们研究了补偿、未补偿和部分未补偿的 FM-AFM 界面的情况，并探讨了温度、面间交换相互作用、Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用和磁各向异性等重要参数对斯格明子出现和稳定性的影响。具有未补偿 FM-AFM 界面的模型导致了 FM 层中单个斯格明子和斯格明子晶格的稳定，这是由来自 AFM 的有效场而非外磁场引起的。类似地，在完全补偿的 FM-AFM 界面情况下，我们表明 FM 斯格明子可以被稳定。我们还证明，考虑界面粗糙度会导致在补偿和未补偿界面中斯格明子的稳定。此外，在具有粗糙界面的双层膜中，在通过 FM-AFM 界面的广泛交换相互作用值范围内均观察到 FM 层中的斯格明子，并且斯格明子的手性关键性地依赖于交换相互作用。