Nano Lett.:范德华铁磁体Fe3GaTe2中斯格明子自旋织构的实空间拓扑工程

文摘   2024-10-17 17:15   美国  

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成果介绍

在2D范德华(vdW)铁磁体中实现磁斯格明子为未来的自旋电子学应用提供了无与伦比的前景。室温铁磁体Fe3GaTe2为定制这些磁孤子提供了理想的平台。

有鉴于此,近日,中国人民大学程志海教授,中科院物理所杨海涛研究员,北京理工大学王学云副教授和北京工业大学王晓蕾副教授(共同通讯作者)等合作报道了使用磁力显微镜(MFM)人工引入和设计了具有不同拓扑电荷的斯格明子。斯格明子晶格是通过特定的场冷却过程实现的,并且可以通过尖端杂散场的精细操作进一步擦除和描绘。具有相反拓扑电荷(S=±1)的斯格明子晶格可以在目标区域定制,形成具有特定构型的拓扑斯格明子结(TSJs)。最后,本文通过原位输运测量研究了TSJs与自旋极化器件电流的微妙相互作用,以及TSJs的拓扑稳定性。本文的研究结果表明,Fe3GaTe2不仅可以作为斯格明子基自旋电子器件的潜在构建基块,而且还为具有工程化拓扑自旋织构的Fe3GaTe2异质结提供了前景。

         

 

图文导读    

图1. Fe3GaTe2的结构和磁性表征。

         

 

图2. 在300 K下Fe3GaTe2薄片(200 nm)上斯格明子的形成和擦除操作。

         

 

图3. Fe3GaTe2薄片上斯格明子的拓扑工程。

         

 

   

图4. TSJ和电阻调制作用。

         

 

图5. 具有不同拓扑电荷的斯格明子的拓扑性质。

         

 

   

文献信息

Real-Space Topology-Engineering of Skyrmionic Spin Textures in a van der Waals Ferromagnet Fe3GaTe2

Nano Lett., 2024, DOI:10.1021/acs.nanolett.4c04031)

文献链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c04031   


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