Entangled tetrahedron ground state and excitations of the magneto-electric skyrmion material Cu$_2$OSeO$_3$
强关联的铜氧化物Cu $_2$ OSeO $_3$最近被确定为第一个表现出skyrmion晶格相的绝缘系统。使用微观多玻色子理论的磁基态和激发,我们建立了两种不同类型的模式的存在下:一个低能量的流形,包括一个无隙的戈德斯通模式和一组弱色散的高能量磁振子。这些光谱特征是Cu $_2$ OSeO $_3$的基本磁性构件不是单个Cu自旋,而是弱耦合Cu $_4$四面体的事实的最直接的签名。几个计算出的激发能与拉曼和远红外吸收数据几乎完全一致,而磁电效应在本量子力学框架内确定也完全符合实验,给出了强有力的证据,在纠缠的铜$_4$四面体图片的铜$_2$ OSeO $_3$。预测的色散以及动态偶极和四极自旋结构因子需要进一步的实验测试。
2014-11-04 cond-mat.str-el
Electric field-driven topological phase switching and skyrmion lattice metastability in magnetoelectric Cu$_{2}$OSeO$_{3}$
由于其拓扑保护和纳米尺寸,磁skyrmions预计将形成新的高密度存储器技术的组成部分。在金属系统中,在低密度电流流动下容易实现skyrmion操纵,尽管不可避免的热耗散最终限制了潜在应用的能量效率。另一方面,一个近无耗散skyrmion和skyrmion相位操纵,预计通过使用电\emph{fields},从而更好地满足需求的能源意识的社会。在这项工作中的绝缘手征磁体铜$_{2}$ OSeO $_{3}$与磁电耦合,我们使用中子散射直接证明i)在磁场和温度的扩展范围内的亚稳态skyrmion状态的创建,和ii)在原位电场驱动的拓扑不同的阶段之间的切换; skyrmion阶段和竞争的非拓扑锥阶段。对于我们可访问的电场范围内,相位切换是在高温下实现的,并且剩余(E=0)亚稳态skyrmion状态是热挥发的,具有小时时间尺度上的指数寿命。然而,通过利用在较低温度下的明显更长寿命的亚稳态skyrmion状态,在磁电手性磁体中承诺了真正非易失性和近无耗散的拓扑相变存储功能。
2018-06-27 cond-mat.str-el
Higher-order modulations in the skyrmion-lattice phase of Cu$_2$OSeO$_3$
使用小角中子散射,我们已经调查了高阶峰的skyrmion晶格相的Cu $_2$ OSeO $_3$,其中两个不同的skyrmion晶格,SkX 1和SkX 2,是已知的形式。对于每个Skyrmion晶格相,我们观察到两组对称不等价的峰在高阶反射位置的索引$(110)$和$(200)$。在SkX 1和SkX 2共存的条件下,我们确认了在结合来自两相的反射的$\mathbf{Q}$位置处不存在散射,表明显著弱的双散射分量。详细分析的峰形,以及温度和磁场的峰值强度的依赖性,也支持本征高阶调制,而不是寄生双散射。两个高阶调制显示出对比鲜明的磁场依赖性;前者$(110)$随着磁场的增加而增加,而后者$(200)$减少。这表明,在Cu $_2$ OSeO $_3$中,skyrmions是弱畸变的,并且畸变是场依赖性的,其方式是占主导地位的高阶调制在场下从$(110)$切换到$(200)$。扫描外部磁场下的蒙特卡罗模拟定性地再现了所观察到的磁场依赖性,并建议高阶调制对应于出现在原始三角晶格skyrmions中间的弱涡旋超晶格。
2022-04-19 cond-mat.str-el
Pinning of Helimagnetic Phase Transitions in Zn-Substituted Skyrmion Host Cu$_2$OSeO$_3$
磁skyrmions是纳米尺寸的拓扑自旋纹理稳定的磁能项的微妙平衡。Skyrmion宿主材料的潜在晶体结构的化学取代提供了一种操纵这些能量贡献的途径,但也引入了额外的效应,如无序和钉扎。虽然在B20金属材料如Fe $_{1-x}$ Co $_x$ Si和Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Si中已经很好地研究了掺杂和无序的影响,但是在磁电绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$中化学取代的结果还没有被充分地探索。在这项工作中,我们利用交流磁测量和小角中子散射相结合,研究在原始和Zn取代的Cu $_2$ OSeO $_3$的磁相变动力学。结果表明,一级螺旋-圆锥相变表现出两个热分离的行为区域:在高温下,螺旋磁畴通过大尺度连续旋转转变,而在低温下,两相共存。值得注意的是,尽管可用的热活化能降低,但与高温相比,取代样品中的钉扎效应在低温下不太普遍。我们将这种行为归因于大的,温度依赖性,立方各向异性独特的铜$_2$ OSeO $_3$,它变得足够强大,以克服在低温下的钉扎能。考虑和进一步探索这些影响将是至关重要的工程skyrmion材料对未来的应用。
2020-06-18 cond-mat.str-el
Effect of chemical substitution on the skyrmion phase in Cu$_2$OSeO$_3$
磁Skyrmions一直是激烈的研究的焦点,由于其独特的性质,这是由于其拓扑保护。先前对Cu $_2$ OSeO $_3$(唯一已知的绝缘多铁性skyrmion材料)的研究表明,化学取代会改变skyrmion相。我们将Zn、Ag和S化学取代到粉末状Cu $_2$ OSeO $_3$中,以研究其对磁相图的影响。在这两个Ag和S的替代,我们发现,skyrmion相是稳定在一个较大的温度范围内,通过磁力和小角中子散射(SANS)确定。同时,虽然以前的磁力表征表明两个高温skyrmion相在锌取代的样品,SANS揭示了高温相是skyrmion,而我们无法区分其他螺旋顺序。总的来说,化学取代削弱螺旋和skyrmion的顺序推断从中子散射的$|$ q $| \approx$ 0.01 $Å^{-1}$磁峰。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin phases of the helimagnetic insulator Cu$_2$OSeO$_3$ probed by magnon heat conduction
我们报告的研究作为磁场和温度的函数在helmagnetic绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$,揭示了新的功能的自旋相变的磁振子热传导探测的热导率。最近在小角中子散射研究中发现的倾斜锥形螺旋和低温Skyrmion相,在磁振子热导率中被清晰地识别出。磁振子散射与域边界的存在下,在倾斜的锥形相和Skyrmion和锥形相共存的区域被确定。
2019-01-04 cond-mat.str-el
Low energy magnon dynamics and magneto-optics of the skyrmionic Mott insulator Cu$_2$OSeO$_3$
在这项工作中,我们提出了一个全面的研究的低能量光磁响应的skyrmionic莫特绝缘体铜$_2$ OSeO $_3$通过高分辨率的时域太赫兹光谱。在零磁场中,一个新的磁激发没有预测的自旋波理论与频率$f$ = 2.03太赫兹的观察和显示,伴随的飞行时间中子散射实验,是一个区域折叠磁振子从$\mathrm{R}$到$\mathrmΓ$点的布里渊区。在弱磁场中进行的高灵敏度偏振实验,$μ_0$ H $<$ 200 mT,观察法拉第和克尔旋转,这是成比例的样品磁化,允许光学检测的skyrmion相位和建设的磁相图。从这些测量中,我们提取了$β$ = 0.35 $\pm$ 0.04的临界指数,与3D海森堡普适性类$β$ = 0.367的预期值非常一致。在大磁场,$μ_0$ H $>$ 5 T,我们观察到的亚铁磁场极化相的动力学作为场和温度的函数的磁活性均匀模式进行了研究。除了提取一个$g_\text{eff}$ = 2.08 $\pm$ 0.03,我们观察到的均匀模式通过非吉尔伯特阻尼机制衰减,并拥有一个有限的自发衰减率,$Γ_0$ $\approx$ 25 GHz,在零温度极限。我们的观察结果归因于Dzyaloshinkii-Moriya相互作用,该相互作用已被提出在Cu $_2$ OSeO $_3$中异常强,并且预计会影响这种手性磁体的低能磁响应。
2017-04-13 cond-mat.str-el
Stability and Metastability of Skyrmions in Thin Lamellae of Cu$_2$OSeO$_3$
本文报道了两个200 nm厚的Cu $_2$ OSeO $_3$薄片在平行于[110]或[100]晶面外方向的磁场作用下的skyrmion晶格的小角X射线散射(SAXS)测量结果。我们的测量结果表明,在这两个样品中的平衡skyrmion相显着扩大相比,散装晶体,存在于约30和50之间的宽区域的磁场。对于[110]样品,这种skyrmion态在低场下是椭圆形畸变的,而对于[100]样品是对称的,这可能是由于晶体各向异性在该样品厚度下变得比在体样品中更重要。此外,我们发现,在低温下,通过平衡Skyrmion口袋的场冷却,在两个样品中可以观察到亚稳态Skyrmion态。与体样品中的行为相反,亚稳skyrmions的体积分数并不显着依赖于冷却速率。我们表明,这是一个可能的解释是在最低温度的skyrmion状态在这个lamenium相比,散装的变化,而不需要不同的能量的skyrmion状态。
2020-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of skyrmion lattice phase splitting in Zn-substituted Cu$_{2}$OSeO$_{3}$
我们提出了一个调查的结构和磁性的Zn取代的Cu $_{2}$ OSeO $_{3}$,一个系统中的skyrmion晶格(SkL)相在磁场-温度相图分裂作为增加Zn浓度的函数。我们发现,分裂的SkL只在多晶样品中观察到,并反映了几个共存的阶段与不同的Zn含量,每个区分不同的磁性行为的发生。在单晶样品中没有观察到这种多相行为。
2018-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigations of the size distribution and magnetic properties of nanoparticles of Cu$_2$OSeO$_3$
受限几何中的Skyrmions由于其与体相对应物相比所表现出的不同性质而受到越来越多的关注。在这项研究中,Skyrmion托管$\text{Cu}_{2}\text{OSeO}_{3}$的纳米粒子已合成使用沉淀法,然后通过热处理。这使我们能够通过改变前体热分解的温度和持续时间来生产平均尺寸从几十纳米到几微米不等的纳米颗粒。这些尺寸跨越$\text{Cu}_{2}\text{OSeO}_{3}$中Skyrmion的$\sim 63$ ~nm直径,允许调查当几何约束的尺寸类似于或小于孤立的磁Skyrmion的尺寸时磁状态如何变化。AC磁化率测量的纳米粒子的尺寸分布从15至250 nm的变化显示在磁相图相比,散装$\text{Cu}_{2}\text{OSeO}_{3}$。
2021-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Investigating the magnetic ground state of the skyrmion host material Cu$_{2}$OSeO$_{3}$ using long-wavelength neutron diffraction
我们目前的长波长中子衍射数据测量的单晶和多晶样品的skyrmion主体材料铜$_{2}$ OSeO $_{3}$。我们观察磁卫星周围的$(0\bar{1}1)$衍射峰无法访问其他技术,并区分螺旋锥自旋纹理倒易空间。我们确认连续的过渡从螺旋到圆锥到场极化有序的自旋纹理作为外部磁场的增加。与传播矢量垂直于场方向的skyrmion晶格的形成中观察到的区域的场-温度相图,这是与以前的报告一致。我们的测量结果表明,不仅场极化相,而且螺旋基态是由亚铁磁集团,而不是单独的自旋。这些团簇是扭曲的Cu四面体,其中一个Cu离子上的自旋与其他三个Cu离子上的自旋反对齐。
2018-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Site-specific electronic and magnetic excitations of the skyrmion material Cu$_2$OSeO$_3$
莫特绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$中skyrmions的表现源于磁和电子能量尺度之间的微妙平衡。由于这些相互缠绕的耦合,两个不等价的磁性离子Cu-I和Cu-II结合成自旋S=1的纠缠四面体。然而,由于该系统的复杂性,概念化这种材料的非常规性质和竞争相互作用的能量是一项具有挑战性的任务。在这里,我们结合X-射线吸收光谱和共振非弹性X-射线散射,揭示了电子和磁激发的Cu $_2$ OSeO $_3$与位点特异性。我们量化了Cu-I和Cu-II的3D晶场分裂的能量,这是优化模型哈灵顿函数的基础。此外,我们揭示了一个网站特定的磁性模式,表明个人的自旋字符内的纠缠四面体图片保存。因此,我们的研究结果提供了实验约束验证的理论,描述了铜$_2$ OSeO $_3$的相互作用,突出了位置选择性的能力,共振光谱
2022-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Effects of Cobalt Doping on the Skyrmion Hosting Material Cu$_2$OSeO$_3$
The University of Auckland(奥克兰大学);MacDiarmid Institute for Advanced Materials and Nanotechnology(麦克迪亚米德先进材料与纳米技术研究所);Australian Institute of Nuclear Science and Engineering(澳大利亚核科学与工程研究所);University of Fribourg(弗里堡大学);Australian Centre for Neutron Scattering, ANSTO(澳大利亚中子散射中心,澳大利亚核科学与技术组织);University of New South Wales(新南威尔士大学)
研究通过化学掺杂探索钴对Cu$_2$OSeO$_3$原子和磁结构的影响,发现掺杂改变了磁序并影响skyrmion口袋温度。
2026-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic relaxation phenomena in Cu$_2$OSeO$_3$ and phase diagram
我们提出了一个调查的磁场-温度相图的Cu $_2$ OSeO $_3$的基础上,直流磁化强度和交流磁化率测量覆盖了广泛的频率范围的四个数量级,从非常低的频率达到0.1 Hz至1 kHz。实验在$T_C=58.2$ K附近和Skyrmion晶格A相周围进行。在不同相位之间的边界处,特征弛豫时间达到几毫秒,并且弛豫是非指数的。因此,不同阶段之间的界限取决于具体标准和使用频率,不可能明确确定。
2016-07-27 cond-mat.str-el
Skyrmion Dynamics in Multiferroic Insulator
最近在绝缘多铁性化合物Cu $_2$ OSeO $_3$中发现了Skyrmion晶相,这为在没有传导电子自旋转移矩的情况下操纵Skyrmion提供了新的思路和方法.结果表明,沿Skyrmion平均感生偶极矩方向的位置相关电场能感生Skyrmion的Hall运动,其速度与场梯度正交.有限吉尔伯特阻尼产生纵向运动。我们发现了丰富多样的共振模式激发的交流。电场。
2012-09-14 cond-mat.str-el
Megahertz dynamics in skyrmion systems probed with muon-spin relaxation
我们目前的磁场μ子自旋弛豫(LF $μ$ SR)测量两个系统,稳定的Skyrmion晶格(SkL):铜$_2$ OSeO $_3$,和Co $_x$ Zn $_y$ Mn $_{20-x-y}$的$(x,y)~=~(10,10)$,$(8,9)$和$(8,8)$。我们发现,SkL阶段的铜$_2$ OSeO $_3$表现出紧急的动态行为,在兆赫频率,可能是由于集体激发,允许SkL被确定从$μ$ SR响应。从测量不同的冷却协议和计算的μ子停止网站,我们建议,亚稳态SkL是不是大多数相在整个大部分的这种材料在字段和温度,它是经常观察到的。散装钴$_8$锌$_9$锰$_3$的动力学很好地描述了$\simeq~2$ GHz的激发,减少在临界温度附近的频率,而在钴$_8$锌$_8$锰$_4$,我们观察到类似的行为在很宽的温度范围内,这意味着这种动力学持续超越SkL阶段。
2020-12-03 cond-mat.str-el
A Surface-confined Spiral State With the Double Period in the Cubic Chiral Helimagnet Cu$_2$OSeO$_3$
The University of Tokyo(东京大学);Paul Scherrer Institute (PSI)(保罗谢勒研究所);École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Institute for Basic Science(基础科学研究所);Durham University(杜伦大学);Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室);ALBA Synchrotron Light Source(阿尔巴同步辐射光源);Institut Laue–Langevin(朗之万研究所)
研究发现Cu₂OSeO₃表面存在一种新的受限螺旋态,其空间周期约为120纳米,是该材料迄今观测到的非共谐结构的两倍。该态在30K以下温度和特定磁场角度下出现,通过X射线弹性散射和中子散射证实其表面局域性,揭示了表面各向异性相互作用的竞争作用。
2026-04-30 cond-mat.str-el
Spin excitations in the skymion host Cu2OSeO3
我们用非弹性中子散射测量了磁性Skyrmion托管化合物Cu $_2$ OSeO $_3$沿第一布里渊区高对称方向的磁激发谱。我们的大部分散射数据是一致的预期最近提出的模型中的磁激发Cu $_2$ OSeO $_3$,我们报告的最佳拟合参数占主导地位的交换相互作用。然而,我们的实验结果与模型预期之间存在重要差异。这些措施包括识别两个能量尺度,可能会出现由于被忽视的各向异性相互作用。我们工作的这一特点表明,各向异性应考虑在未来的理论工作,旨在充分微观理解的skyrmion状态的出现在这种材料。
2016-07-29 cond-mat.str-el
Melting a skyrmion lattice topologically: through the hexatic phase to a skyrmion liquid
Skyrmions是旋转的磁性纹理,其非平凡的拓扑结构导致了具有信息技术应用前景的粒子性质。也许相互作用粒子最重要的方面是它们能够形成从气体和液体到结晶固体的化学上不同的相。在人工多层膜中已经实现了Skyrmion的稀气体,并且在体Skyrmion宿主材料中已经观察到固体晶体Skyrmion晶格。然而,迄今为止,尚未有实验报道将Skyrmion晶格熔化成Skyrmion液体。通过低温洛仑兹透射电子显微镜的直接成像,我们证明了材料Cu $_2$ OSeO $_3$中的skyrmion晶格可以动态熔化。值得注意的是,我们发现这个熔化过程是一个拓扑缺陷介导的两步过渡,通过理论上假设的六方相的液相。六角和液相的存在,而不是一个简单的褪色的局部磁矩热激发后意味着,即使在散装材料skyrmions拥有相当大的粒子性质,这是一个先决条件的应用方案。
2018-07-22 cond-mat.str-el
The quantum origins of skyrmions and half-skyrmions in Cu2OSeO3
Skyrme粒子,即$skyrmion$,在半个多世纪前被引入,并用于构建致密核物质的场论。但由于skyrmions是数学对象--特殊类型的拓扑孤子--它们可以出现在更广泛的背景下。最近在helimagnets中观察到skyrmions,形成了有望作为信息载体的纳米级自旋纹理。这些skyrmion的长度尺度比原子间的间距大得多,它们表现得像大型的经典物体,但在它们的深处却是量子起源。深入到它们的微观根源需要一个多尺度的方法,跨越整个量子到经典领域。通过利用交换能量尺度的自然分离,我们首次在Skyrmionic莫特绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$中实现了这一点。原子从头计算结果表明,它的磁性积木强烈起伏铜$_4$四面体。这些产生了一个连续统理论与skyrmionic纹理,同意与报告的实验。它还揭示了在特定的温度和磁场范围内,skyrmions衰变为半skyrmions。理论的多尺度方法解释了强重整化的本地时刻,并预测进一步的指纹的量子起源的磁skyrmion,可以观察到在铜$_2$ OSeO $_3$,如弱色散的高能量激发与铜$_4$四面体,弱反铁磁调制的初级亚铁磁秩序,和一个分馏skyrmion相。
2014-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Magnetic Skyrmions with Arbitrary Topological Charge ("skyrmionic sacks")
我们表明,连续和自旋晶格模型的手征铁磁和反铁磁提供了一个无限多个稳定的孤子解的任何整数拓扑电荷的存在。新skyrmions的形态和相应的能量依赖性的详细描述。所考虑的模型是通用的,并且预期预测可能发生在包括原子层的各种手性磁体中的过多的粒子状状态,例如,PdFe/Ir(111)、菱形GaV $_4$ S $_8$半导体、B20型合金如Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Ge、Mn $_{1-x}$ Fe $_x$ Si、Fe $_{1-x}$ Co $_x$ Si、Cu $_2$ OSeO $_3$、无中心四元Heusler化合物。
2018-11-13 cond-mat.str-el nlin.PS
Reorientations, relaxations, metastabilities and multidomains of skyrmion lattices
磁skyrmions是纳米级的拓扑保护自旋纹理与粒子一样的属性。它们可以形成垂直于磁场的晶格,并且这些skyrmion晶格相对于晶格的取向由自旋轨道耦合控制。通过小角中子散射测量,我们研究了Cu $_2$ OSeO $_3$和原型手性磁体MnSi中晶体学和skyrmion晶格之间的耦合.结果表明,Skyrmion晶格的取向主要取决于磁场相对于晶格的方向。此外,它还受到样品的磁历史的影响,可以诱导亚稳晶格。动力学测量表明,这些亚稳态skyrmion晶格可能会或可能不会放松到其平衡位置下的宏观弛豫时间。此外,当两个或更多个等效的结晶方向受到自旋轨道耦合的青睐并且垂直于磁场取向时,可以形成多畴晶格。
2017-11-13 cond-mat.str-el
Formation and rotation of skyrmion crystal in the chiral-lattice insulator Cu2OSeO3
对手征晶格多铁性绝缘体Cu $_2$ OSeO $_3$单晶进行了小角中子散射实验。在没有外磁场的情况下,确定了具有磁调制矢量$q \parallel <001>$的螺旋自旋序。当施加磁场时,三重- $q$磁性结构在刚好低于磁有序温度$T_c$的A相中垂直于场出现,这表明形成了Skyrmions的三角形晶格。值得注意的是,在接近$T_c$时,A相中有利的$q$方向从$q \parallel <110>$变为$q \parallel <001>$。在这两个状态之间的相边界附近,外部磁场诱导Skyrmion晶格的30 $^\circ$旋转。这表明磁各向异性和$T_c$附近的自旋织构之间存在微妙的平衡,即使是很小的扰动也会显著影响skyrmions的有序模式。
2012-06-22 cond-mat.str-el
Observation of two independent skyrmion phases in a chiral magnetic material
磁性材料可以承载skyrmions,这是拓扑非平凡的自旋纹理。在具有立方晶格对称性的手性磁体中,所有先前观察到的Skyrmion相都需要热波动才能在块状材料中变得稳定,因此仅存在于相对较高的温度下,接近螺旋磁转变温度。其他稳定机制需要降低立方晶体对称性。在这里,我们报告的第二skyrmion相在铜$_{2}$ OSeO $_{3}$在低温下,并在施加的磁场的存在下的识别。新的skyrmion相是从众所周知的,近各向同性的,高温相,并存在,相反,当外部磁场是沿$\langle100\rangle$晶轴取向。理论建模提供的证据表明,稳定机制是由众所周知的立方各向异性条款,并占一个额外的观察亚稳螺旋倾斜远离所施加的领域。在同一材料中的两个不同的skyrmion阶段和通用字符的基本机制的识别提出了一个新的途径的发现,设计和操纵的拓扑自旋纹理。
2021-04-02 cond-mat.str-el
Scaling behaviour of the helical and skyrmion phases of Cu2OSeO3 determined by single crystal small angle neutron scattering
Skyrmions是纳米尺度上受拓扑保护的量子物体。它们在一定温度下垂直于所施加的磁场形成,并以典型的六边形晶格排列。本文用小角中子散射法测定了多铁性Skyrmion材料Cu $_2$ OSeO $_3$中不同磁性相、螺旋相和Skyrmion相的稳定范围的磁场-温度相图。因此,以不同的晶体取向安装单晶,即未取向,并且晶体学$\langle1 1 0\rangle$和$\langle1 0 0\rangle$轴平行于磁场对齐。此外,不同的冷却程序进行了测试,从顺磁相冷却在零磁场和场冷却通过skyrmion阶段,亚稳态skyrmion成核。由此不仅确定了这种多铁性skyrmion材料中螺旋相和skyrmion相的稳定范围,而且还通过对所观察到的布拉格峰的位置的详细分析确定了不同条件下自旋螺旋的长度和skyrmion距离。所获得的数据提供了宝贵的信息缩放的skyrmion距离,因此,他们的包装密度。关于这种可调性的知识将作为对skyrmions形成的理论理解的重要输入。关于技术应用,例如作为信息技术中的高密度数据存储设备,skyrmions的堆积密度的温度和磁场依赖性对于它们的设计是至关重要的。因此,所获得的知识是未来skyrmionics在高密度数据存储,低能量自旋电子学或skyrmionics量子计算中的应用的重要输入。
2023-03-05 cond-mat.str-el
Dynamical defects in rotating magnetic skyrmion lattices
手性磁体Cu $_{2}$ OSeO $_{3}$具有Skyrmion晶格,其可以等效地描述为平面波的叠加或粒子状拓扑对象的晶格。一个热梯度可能会打破skyrmion晶格和诱导旋转域提出的问题,这些情况更好地描述了暴力的动态域边界。在这里,我们表明,在一个不均匀的温度梯度所造成的照明在洛伦兹透射电子显微镜的skyrmion晶格的不同部分可以设置成不同的角速度的运动。跟踪的时间依赖性,我们表明,畴壁的不断重排是由动态的5-7个缺陷排列成线。相关的缺陷密度的分析所描述的弗兰克方程,并同意与经典的2D-蒙特卡罗模拟。边界的波动显示由缺陷重排驱动的Skyrmion簇的浪涌式重排与将Skyrmion作为点粒子处理的模拟一致。我们的发现强调了skyrmion的粒子特征。
2017-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of distorted tilted conical phase at the surface of a bulk chiral magnet with resonant elastic x-ray scattering
利用共振弹性X射线散射在Cu₂OSeO₃表面观察到稳定的扭曲倾斜锥形相,揭示了磁场下磁结构的有序态与Skyrmions共存的现象。
2024-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cubic magnetic anisotropy in $B$20 magnets: Interplay of anisotropy and magnetic order in Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si
TU Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Hiroshima University(广岛大学)
研究B20磁体中立方磁各向异性与磁序的相互作用,通过角分辨SQUID磁化测量确定Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si中各向异性常数,发现Co浓度影响各向异性强度,低浓度下可稳定低温拓扑相。
2025-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el