通过厚度步骤对受控的skyrmion注射进行演示

科学领域:

• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 螺旋电子设备利用磁性纹理,目前的研究重点是2D薄膜.
• 利用更高的维度,如可变厚度,为增强的旋转特征提供了潜力.
• 磁性 skyrmions 是拓保护的旋转纹理,具有用于数据存储和逻辑应用的潜力.

研究的目的:

• 研究在变厚材料中控制磁性 skyrmions 的可行性.
• 通过使用电荷电流在厚度阶段内注入 skyrmions 的机制.
• 探索这些可变厚度结构作为未来自旋电子设备的构建块的潜力.

主要方法:

• 制造具有不同厚度的FeGe板块.
• 利用电荷电流驱动磁性 skyrmions 穿过一个厚度的步骤.
• 在不同温度和磁场条件下测试鱼的行为.

主要成果:

• 证明了磁性 skyrmions 的可逆注射,从一个薄的区域到一个 FeGe 板膜的更厚的区域.
• 斯基尔米昂被证明从平衡状态过渡到跨越厚度阶段的元稳定状态.
• 在电流密度为3 × 10⁸ A m^{-2的状态下实现了 skyrmion注射,明显低于域壁操纵.}

结论:

• 可变厚度结构可用于控制和注入磁性 skyrmions.
• 证明的注入机制是高效的,并且在低电流密度下运行.
• 这项工作为开发用于先进的旋tronic应用的 skyrmion源/排水元件铺平了道路.