Control of stripe domain wall magnetization in perpendicular anisotropy multilayers
本文报道了在具有垂直磁各向异性的[Co（0.44 nm）/Pt（0.7 nm）] $_X$（$X = 48$，100，150）多层膜中，稳定的取向条畴结构中畴壁磁化强度的受控切换。开关过程中，由外部磁场引起的，通过测量的面内磁化的演变监测。%我们证明了面内磁化强度的恢复来源于布洛赫型DW的极化。与微磁学模拟，我们揭示了DW极化的逆转是在特定强度的外部磁场，施加相反的DW极化的DW内的水平布洛赫线的出现和崩溃的结果。我们的研究结果是相关的DW为基础的磁振子和磁多层膜中的气泡skyrmion应用。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Angle-dependent resonant dynamics of stripes and skyrmions in Re/Co/Pt multilayers
本研究探究不同钴厚度的Re/Co/Pt多层膜的静动态磁特性，揭示斯格明子零场稳定的角度依赖规律及四种共振模式的调谐特性，为自旋电子和磁振子器件研发提供支撑。
2025-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar coupling and multidomain states in perpendicularly polarized nanostructures
在一般的连续介质方法，适用于铁磁，铁电，或铁弹纳米超晶格的分析计算中的多层系统与垂直极化的条纹状态进行了研究。长程退极化效应和短程层间耦合之间的竞争可以稳定单畴态和相邻层中具有反平行极化的异常条纹相位基态。导出了稳定条畴态的几何参数和单畴态、取向条畴和反取向条畴之间的相变线。应用该理论分析了反铁磁耦合多层膜[CoPt]/Ru中的多畴态和相变。
2007-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of dipole skyrmions in amorphous FeGd multilayers
通过在三种电流和磁场配置下测量非晶中心对称Fe/Gd多层膜中偶极skyrmion的温度和场相关电阻率，研究了其输运响应.结果表明，偶极skyrmion晶格相可能会形成在一定的温度下导致一个独特的签名的极性纵向电阻率。这个签名不同于传统的场变化的抛物线响应与条纹相位，过渡到一个无序的skyrmion相下施加的领域。不同场历史记录下的输运测量结果表明，在特定的场历史反转过程中，极区纵向电阻率出现异常。我们的实验结果再现使用微磁学模拟，显示异常的极性纵向电阻率是相关的畴壁重新配置，发生的域形态从无序条纹下施加垂直场的skyrmion晶格过渡。
2022-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer exchange coupling -- a general scheme turning chiral magnets into magnetic multilayers carrying atomic-scale skyrmions
本文报道了利用层间交换耦合来扩展手性磁性薄膜在零磁场下出现稳定或亚稳定磁skyrmion的机制的一般原理。我们验证了这一概念的基础上的第一性原理模型的Mn单层W（001）衬底，一个原型的手征磁铁，其原子尺度的磁性织构是由交换相互作用的挫折，不可能解开实验室磁场。通过对Mn/W $_m$ /Co $_n$ /Pt/W（001）多层膜系统的\textit{ab initio}计算，我们发现对于一定厚度的W间隔层$m$和Co参考层$n$，参考层的有效场完全替代了形成Skyrmion所需的磁场.
2016-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Adjustable 3D magnetic configuration in ferrimagnetic multilayers with competing interactions visualized by soft X-ray vector tomography
软X射线磁矢量层析成像已被用于可视化与前所未有的细节，仅从实验数据的三维磁配置的亚铁磁性的Gd 12 Co 88/Nd 17 Co 83/Gd 24 Co 76多层竞争各向异性，交换和静磁相互作用在不同的深度。的三层显示磁条域，安排在一个人字形图案，这是从中央的Nd 17 Co 83到底部的Gd 12 Co 88层压印与扭曲的封闭域结构的厚度。在顶部Gd 24 Co 76层附近，观察到具有面外磁化反转的局部交换弹簧、调制波纹图案以及跨厚度的磁涡旋和反涡旋。磁层析成像的详细分析表明，在NdCo/GdCo界面的交换弹簧的有效强度可以微调GdxCo 1-x的组成和各向异性（由样品制造确定）和在平面内的条纹取向（可调），展示了磁工程研究中的三维磁可视化技术的能力。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulation of magnetic skyrmions in continuous Ir/Co/Pt multilayers
我们发现，在室温下，在SiO2/Si衬底上连续的Ir/Co/Pt多层膜中，磁skyrmions可以稳定存在，而无需预先施加电流或磁场。在降低Co厚度的同时，磁各向异性的调整会导致从蠕虫状磁畴图案转变为长且分离的条纹。使用磁力显微镜可以清楚地观察到这两种状态下的skyrmions。在应用面内场过程后，Skyrmions的密度可以显着增加。此外，我们已经研究了在同一个运行中沉积的样品的相图，但使用洛伦兹透射电子显微镜上的SiNx膜。有趣的是，该样品显示出不同的行为作为磁场的函数暗示应变的影响，在薄膜多层的skyrmions的相图。我们的研究结果提供了操纵skyrmion的方法，进一步允许基于skyrmion的设备的优化工程。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Engineering skyrmion from spin spiral in transition metal multilayers
本研究通过第一性原理计算与自旋动力学模拟，揭示了4d/Fe/Ir(111)多层膜中由界面反演对称性破缺引发的交换阻挫机制，并发现施加约12-18 T外加磁场可将自旋螺旋转化为斯格明子，其在90 K以下具有热稳定性。
2024-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya interaction in epitaxial W/Co/Pt multilayers
非对称层状铁磁薄膜中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（dzyaloshinskii-Moriya interaction，dzyaloshinski-Moriya interaction）产生了非共线自旋结构，稳定了具有非平凡拓扑结构的磁化结构。本文研究了分子束外延生长的W/Co/Pt多层膜的结构与磁化反转、畴结构和畴强度的关系。应用的生长方法使得能够制造具有比通常应用的溅射技术更高的晶体质量的分层系统。结果，从取向的磁畴条结构确定了高的D系数值，基本上超过2 mJ/m2。当N=10时，最大的表面张力值D $_{eff}$ = 2.64mJ/m ~ 2，表面张力强度DS = 1.83pJ/m。实验结果与基于结构的微磁建模和密度泛函理论计算得到的结果完全一致。这种高的抗弯强度值源于界面原子Co层的主要贡献和两种界面类型的添加剂特性。
2023-02-13 cond-mat.mtrl-sci
Multilayer metamaterials with mixed ferromagnetic domain core and antiferromagnetic domain wall structure
本研究通过调控多层基合成反铁磁超材料的层间交换能，实现了铁磁畴核与反铁磁畴壁混合的纳米磁织构，为磁畴设计及磁织构功能开发提供了新思路。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Nucleation of magnetic textures in stripe domain bifurcations for reconfigurable domain wall racetracks
针对可重构磁畴壁赛道，本文通过微磁模拟研究 NdCo$_5$/Py 条纹畴分叉中的磁化反转，揭示拓扑荷交换如何控制涡旋、反涡旋等磁纹理成核与传播。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Evidence for suppression of collective magnetism in Fe-Ag granular multilayers
本文研究Fe-Ag颗粒多层膜中Fe纳米颗粒的偶极相互作用，发现Ag层针孔导致的直接铁磁耦合会抑制超自旋阻挫和超自旋玻璃态，并揭示各向异性能超过阈值时集体磁行为受抑制的机制。
2023-10-27 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin-density, charge- and bond-disproportionation wave instability in hole-doped infinite-layer $R$NiO$_2$
利用\emph{ab initio}能带结构方法和DFT+动力学平均场论方法研究了空穴掺杂无限层镍酸盐$R$ NiO $_2$在Ni-O平面上自旋和电荷条纹的可能形成。我们的研究结果揭示了一个显着的不稳定性的$C$型$(110)$自旋状态与未扭曲的晶格形成的自旋密度，电荷和键的分离条纹相伴随着面内的“呼吸”-样扭曲的晶体结构。我们的工作给出了一个全面的图片竞争的电荷和自旋条纹状态，与掺杂后不同的条纹图案可能的挫折。这表明，自旋和电荷条纹状态可能来自强磁相关（伴随着晶格畸变），这对于理解空穴掺杂层状镍酸盐的异常性质起着关键作用。
2022-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy-efficient generation of skyrmion phases in Co/Ni/Pt-based multilayers using Joule heating
我们研究了电流脉冲对一系列Co/Ni/Pt多层膜中Skyrmion形成的影响。透射X射线显微镜显示，通过在$μ$ $_0$ Hz=50 mT的外加磁场中分别施加持续时间和电流密度为$τ$ =50 $μ$ s和j= 1.7 × 10 $^1$ $^0$ A/m $^2$的电流脉冲，获得了条纹到skyrmion的转变。skyrmions在很宽的磁场范围内保持稳定，包括零场。然后，skyrmions在很宽的磁场范围内保持稳定，包括零场。我们主要把这种转变归因于约125 K的电流诱导焦耳加热。使用薄稀土间隔物减小磁矩和垂直各向异性显著地将所需的脉冲持续时间、电流密度和磁场分别减小到25 $μ$ s、2.4 × 10 4 $^9$ A/m $^2$和27 mT。这些发现表明，高能输入允许在广泛的材料类别中形成skyrmion相，并且可以调整材料特性以获得更节能的skyrmion相。
2020-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Observation by SANS and PNR of pure Néel-type domain wall profiles and skyrmion suppression below room temperature in magnetic [Pt/CoFeB/Ru]$_{10}$ multilayers
本研究利用PNR和SANS技术研究[Pt/CoFeB/Ru]₁₀多层膜的磁织构，证实室温下存在纯奈尔型磁缠绕，发现250K以下斯格明子因有效磁各向异性升高被抑制，为斯格明子自旋电子器件研发提供微观依据。
2024-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque induced dipole skyrmion motion at room temperature
我们证明了确定性控制的偶极场稳定的skyrmions的重过渡金属种子层所产生的自旋轨道力矩的装置。实验上进行非晶Fe/Gd多层膜，图案化成线，并表现出条纹域和偶极skyrmions在室温下。我们发现，虽然域壁和skyrmions平均是非手性的，由于缺乏Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，在每个表面的Néel样封闭域壁是手性的，可以耦合到自旋轨道扭矩。报道了不同磁相的电流诱导畴的演化，包括无序条纹畴、共存条纹和偶极skyrmion以及紧密堆积的偶极skyrmion晶格。磁性织构在电流密度约为10^8 A/m2的电流激励下表现出运动。通过比较不同重过渡金属界面的Fe/Gd薄膜中磁自旋织构的运动，我们证实了自旋电流可以通过自旋-轨道矩来操纵非手性偶极skyrmions.
2018-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Spin wave frequency hysteresis in Ir/Co/Pt multilayers with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Faculty of Physics, University of Bialystok（比亚韦斯托克大学物理学院）；Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学物理学院）；Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院分子物理研究所）
该研究结合实验与理论探究含大界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的Ir/Co/Pt多层膜，发现自旋波频率磁滞现象，揭示其与宏观畴翻转的关联，提出该结构可作非易失性自旋波速度开关。
2024-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Frustration-driven C4 symmetric orders in a hetero-structured iron-based superconductor
在强关联系统中，竞争相互作用之间的微妙平衡很容易被异质结构中的额外界面相互作用所打破。这往往会导致异国情调的阶段，前所未有的性能，最近举例说明的高Tc超导FeSe单层上的SrTiO3。当邻近耦合层是磁活性的时，在铁基超导体（FeSC）中预期甚至更丰富的相图，然而由于缺乏适当的材料系统而尚未探索。一个有前途的候选人是Sr2VO3FeAs，一个自然组装的异质结构的FeSC和莫特绝缘钒氧化物。在这里，使用高品质的单晶和高精度的75 As和51 V核磁共振（NMR）测量，我们表明，一个新的电子相出现在FeAs层低于T0~155 K，没有静态磁性或晶体对称性的变化，这是从来没有观察到在其他FeSC。我们发现，挫折，否则占主导地位的Fe条纹和V Neel波动通过界面耦合诱导的电荷/轨道顺序与C4-对称性的FeAs层，同时抑制在SrVO3层的Neel反铁磁性。这些发现表明，磁邻近耦合是有效的，以稳定隐藏的顺序在FeSC，更一般地说，在强相关的异质结构。
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simulating the Shastry-Sutherland Ising Model using Quantum Annealing
当微观哈密顿量的约束不能同时满足时，阻挫是磁性材料行为的一个基本特征。这会产生物质的奇异相，包括自旋液体、自旋冰和条纹相。在这里，我们展示了一种方法来理解挫折的微观影响，通过计算的相位的468自旋Shastry-Sutherland伊辛哈密顿使用量子退火。我们的方法使用平均场边界条件来减轻有限尺寸和缺陷的影响，同时使用迭代量子退火协议来模拟统计物理。我们恢复所有阶段的Shastry-Sutherland伊辛模型-包括著名的分数磁化平台-和静态结构因子表征在这些过渡的临界行为。这些结果确立了量子退火作为一种新兴的方法，用于理解挫折对物质新相出现的影响，并为未来与真实实验的比较铺平了道路。
2020-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech quant-ph
Pathways to Bubble and Skyrmion Lattice Formation in Fe/Gd Multilayers
本文利用时间分辨克尔光谱和微磁学模拟，系统研究了Fe/Gd多层膜中通过温度、磁场和飞秒光激发等不同路径形成磁泡与斯格明子的相图条件，揭示了光激发可超越准静态相图预测并仅从条纹畴态实现拓扑织构创建。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structure and Ising-like antiferromagnetism in the bilayer triangular lattice compound NdZnPO
本文通过磁化、比热与粉末中子衍射研究双层自旋-1/2三角晶格反铁磁体 NdZnPO，确定其类 Ising 条纹磁结构及场致极化转变，并指出类 Kitaev 耦合可能。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
