_ Oamenii de știință observă experimental alunecarea antiskyrmionului condusă de curent

14:16 2024-04-18 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Oamenii de știință observă experimental bazate pe curent alunecare antiskyrmion

Prof. Grupul lui Zhang Ying de la Institutul de Fizică al Academiei Chineze de Științe (CAS), în colaborare cu universitățile naționale și Laboratorul Național Los Alamos din Statele Unite, a observat experimental alunecarea antiskyrmionului determinată de curent.

Lucrarea lor a fost publicată în Nature Materials pe 11 aprilie.

(anti)skyrmionii magnetici cu structuri de spin protejate topologic sunt promițători ca unități de informații de ultimă generație în dispozitivele spintronice. Capacitatea de a transporta (anti)skyrmioni folosind curenți electrici este deosebit de interesantă pentru stocarea și procesarea datelor foarte eficiente. Cu toate acestea, provocările majore sunt deviația laterală nedorită către marginea eșantionului și eventuala anihilare din cauza forței Magnus din efectele (anti)skyrmion Hall.

Sub sprijinul constant al membrului CAS Shen Baogen, cercetarea prof. Zhang. echipa a stabilit o platformă dedicată de caracterizare a magnetizării cu microscopie cu fascicul de ioni focalizat, microscopie electronică cu transmisie Lorentz (L-TEM) și suporturi multiple in-situ etc.

Platforma este un mijloc puternic de studiere directă a domeniilor topologice cu rezoluție spațială ultra-înaltă sub diferite câmpuri externe. Cercetătorii au folosit această platformă pentru a studia sistematic generarea și manipularea skyrmionilor în multe tipuri de materiale, acumulând astfel o experiență bogată.

În acest studiu, cercetătorii au demonstrat cu succes dinamica alunecării drepte a curentului electric- antiskyrmioni conduși la temperatura camerei și fără prezența unui câmp magnetic extern într-un magnet chiral Mn1.4PtSn.

Această realizare a fost realizată prin încorporarea antiskyrmionilor în domenii de bandă elicoidal puternic corelate, spre deosebire de manipularea obișnuită a skyrmioni topologici în fond feromagnetic. Aceste domenii de dungi oferă în mod natural piste liniare unidimensionale, de-a lungul cărora alunecarea antiskyrmion este inițiată la densități scăzute de curent și fără deviație transversală din cauza efectului Hall antiskyrmion.

Conform cercetătorilor, mobilitatea mai mare a antiskyrmionilor în fundalul benzii elicoidale poate fi bine înțeles prin simulări micromagnetice și prin teoria de fixare colectivă, permițând eliminarea cu ușurință a potențialelor de fixare aleatoare.

În plus, această metodă poate fi extinsă la mișcarea de alunecare a meronilor sau skyrmionilor în domeniile de dungi, demonstrând în continuare aplicabilitatea sa generală.

Astfel, demonstrarea și înțelegerea cuprinzătoare a mișcării antiskyrmionului de-a lungul pistelor drepte în mod natural la densități scăzute de curent, depășind în același timp deviația într-un interval larg de temperatură și câmp magnetic zero, oferă o o nouă perspectivă pentru aplicațiile (anti)skyrmion în spintronica.

(Fluierul)