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<title>进展磁斯格明子自旋手性调控研究取得进展 | 17Cats Newer</title>
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<h1 class="post-title">
进展磁斯格明子自旋手性调控研究取得进展
</h1>
<div class="post-meta"><span title='2022-06-17 18:35:11 +0800 CST'>六月 17, 2022</span> · 4 分钟 · 17Cats
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<div class="post-content"><p>磁
skyrmion是具有手性自旋的纳米磁畴结构单元。由于其拓扑保护稳定性好，驱动<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>密度低（比驱动传统畴壁低5～6个数量级），对磁场、温度、电场等多种物理效应响应灵敏，被认为是高密度的理想信息载体，未来高速低功耗存储设备</p>
<p><a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>存储设备的设计主要基于赛道存储的概念，即<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>的产生、消失和连续运动由自旋极化<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>驱动，然后读取<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>负载信息。最近的理论<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>表明，自旋极化<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>不仅可以在<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>上执行上述操作，还可以精确调节其拓扑自旋结构，例如利用<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>驱动<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>空间中的自旋手性反转。这种规定将多态存储的概念引入了传统二进制存储领域，极大地丰富了<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>存储器件的设计思想和构造方法，对<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>的应用扩展和基本物理性能<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>具有重要的科学意义，是<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>领域
关注
的科学问题之一</p>
<p>近年来，中科院物理<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>所M05<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>组/北京凝聚态物理国家<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>中心磁学国家重点实验室围绕设计进行了一系列系统<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>，新型磁积分器的性能调节和器件物理，先后获得了两种具有自主知识产权的新型磁积分器mnniga和fe3sn2【adv.
mater.28，6887】(二千零一十六); 高级材料。29, 1701144
(二千零一十七)]在这两个新系统的物理特性调节和器件物理方面取得了一系列进展。例如，在高质量的fe3sn2单晶合金中，获得了创纪录的宽温度范围稳定的磁性sigmingon单列结构【nano
lett.181274(二千零一十八)]并设计和开发了新的空间几何约束技术来调节磁模式器的拓扑状态[]；在普林斯顿大学和其他相关学科的合作下，在fe3sn2单晶合金中观察到了电子结构的向列和各向异性拓扑状态[]；最近，在mnniga合金中实现了用水平磁场控制磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>的自旋手性(二千零一十九)]。这些前期<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>的积累，初步验证了两种新材料制作高密度磁存储器件的可行性，为<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a><a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>调节磁信号的拓扑自旋结构奠定了物质和物理基础，该<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>小组的博士后<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>员（目前在华南师范大学工作）、博士生李航、博士生丁蓓和<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>人员王文宏在磁自旋手性的调控和机制<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>方面取得了重要进展。他们在前人fe3sn2<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>工作的基础上，通过空间几何约束的方法获得了具有高温稳定性的磁性sigmingon单列结构。同时</p>
<p>组合
专注于离子束和微纳处理技术，我们成功制备了单列<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>微纳器件，并实现了
30
K（100×16 124；30
K）在温度区域内等距规则排列（图1）。随后，他们使用高分辨率洛伦兹透射电子显微镜和<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>脉冲技术实时观察磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>的<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>驱动自旋<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>反转。如图2所示，当施加脉冲<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>的能量密度达到109～1010a/m2的阈值（比驱动传统畴壁的能量密度低2～3个数量级）时，磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>自旋排列的手性在逆时针和右顺时针之间交替。此外，它们
_uu连接
通过微磁理论模拟，获得了自旋<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>反转过程的完整物理图像。如图3所示，当具有小能量的极化<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>通过单列磁致伸缩微纳器件时，在自旋传递力矩的作用下，几何受限磁致伸缩的形状将发生畸变。然而，由于拓扑保护，畸变磁敏子的拓扑自旋结构不会改变。由于左手<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>和右手<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>具有相同的能量，当注入的极化<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>能量足以穿过两个自旋态之间的势垒时，磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>的自旋手性将在自旋转移力矩驱动的左手和右手之间持续反转，整个磁<a href="/newblog/post/fb5fac8a">振子</a>（左手->右旋或右旋->翻转过程只需几纳秒</p>
<p>这项工作所揭示的几何约束磁卡明斯自旋<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>反转的物理图像不仅对<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a>磁卡明斯自旋结构的多场调控具有重要价值，而且对磁卡明斯材料和器件的应用也具有重要的指导意义。相关工作的核心成果如下：；铜rrent-
纳米结构受挫磁体中单个Skyrmionic气泡链的诱导螺旋度反转；这项工作得到了科技部（2017yfa0\u 30\3202）、国家自然科学基金（11574137、1160418、11874410、1197429861961136006）和中国科学院（KJZD）的支持-
SW-M01）和其他项目。沙特阿拉伯国王科技大学的张希祥教授、香港中文大学（深圳）的周燕教授和日本东京大学的本智子
ezawa教授也参与了合作<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a></p>
<p>相关文章链接：</p>
<p>acsnano.8b09689</p>
<p>/doi/10.1002/adma。201904815</p>
<p>图1.基于fe3sn2单晶合金的单链磁性sigmingon微纳器件</p>
<p>图2.<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>驱动fe3sn2单晶中<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>自旋<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>反转的实验<a href="/newblog/post/fb5fac8a">研究</a></p>
<p>图3<a href="/newblog/post/fb5fac8a">电流</a>驱动<a href="/newblog/post/fb5fac8a">磁控管</a>自旋<a href="/newblog/post/fb5fac8a">手征</a>反转过程的微磁理论模拟</p>
<p>编辑：Tim</p>
<h2 id="相关推荐">相关推荐<a hidden class="anchor" aria-hidden="true" href="#相关推荐">#</a></h2>
<blockquote>
<p><a href="/newblog/post/fb5fac8a">进展磁斯格明子自旋手性调控研究取得进展</a></p>
<p><a href="/newblog/post/fb5fac8a">进展磁斯格明子自旋手性调控研究取得进展</a></p>
<p><a href="/newblog/post/fb5fac8a">进展磁斯格明子自旋手性调控研究取得进展</a></p>
<p><a href="/newblog/post/fb5fac8a">进展磁斯格明子自旋手性调控研究取得进展</a></p>
<p><a href="/newblog/post/3007f491">葛兰、张坤最新调研动向曝光！谢治宇、邓晓峰基金经理调研新和成</a></p>
</blockquote>
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if (!window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)').matches) {
document.querySelector(`[id='${decodeURIComponent(id)}']`).scrollIntoView({
behavior: "smooth"
});
} else {
document.querySelector(`[id='${decodeURIComponent(id)}']`).scrollIntoView();
}
if (id === "top") {
history.replaceState(null, null, " ");
} else {
history.pushState(null, null, `#${id}`);
}
});
});
</script>
<script>
var mybutton = document.getElementById("top-link");
window.onscroll = function () {
if (document.body.scrollTop > 800 || document.documentElement.scrollTop > 800) {
mybutton.style.visibility = "visible";
mybutton.style.opacity = "1";
} else {
mybutton.style.visibility = "hidden";
mybutton.style.opacity = "0";
}
};
</script>
<script>
document.getElementById("theme-toggle").addEventListener("click", () => {
if (document.body.className.includes("dark")) {
document.body.classList.remove('dark');
localStorage.setItem("pref-theme", 'light');
} else {
document.body.classList.add('dark');
localStorage.setItem("pref-theme", 'dark');
}
})
</script></body>
</html>

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