AM：拓扑绝缘体/铁磁体异质结构中的亚铁磁斯格明子
西瓜
2020-07-18
磁性斯格明子是拓扑上不寻常的手性自旋结构，在下一代节能高效，高密度自旋电子器件中具有潜在的应用。通常，斯格明子的手性自旋通过非共线的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）得以稳定，该相互作用源自反对称性破缺和强自旋-轨道耦合（SOC）的结合。近日，加州大学洛杉矶分校Kang L. Wang，马克斯普朗克智能系统研究所Joachim Gräfe等报道了在室温下，利用拓扑绝缘体（TI）强的SOCs在TI /铁磁体异质结构中提供较大的界面DMI，从而在相邻的铁磁体中产生小尺寸（半径≈100 nm）的斯格明子。
本文要点：
1）作者通过元素分辨扫描透射X射线显微镜在亚铁磁体中观察到反铁磁耦合的斯格明子晶格，显示出消失的斯格明子霍尔效应和超快的斯格明子动力学的潜力。
2）单个斯格明子的线扫描自旋剖面显示出Néel型畴壁结构和120 nm尺寸的180°畴壁。
该工作报道了基于TI的异质结构中相当大的DMI和小的斯格明子，对低能耗自旋电子器件具有广阔的前景。
Hao Wu, et al. Ferrimagnetic Skyrmions in Topological Insulator/Ferrimagnet Heterostructures. Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.202003380