确定操纵纳米尺度手性自旋结构的新框架

漩涡在自然界中无处不在,包括星系的旋臂、行星的旋转、飓风(龙卷风)。涡旋是一种典型的、众所周知的一维受限纳米结构的磁畴结构,其对称性取决于其极性和环流。

在低能量消耗的纳米尺度上实现低维自旋结构的可逆控制是自旋电子器件未来应用的重要方向。特别是在下一代数据存储设备中,纳米级的磁涡流已经被探索。

在过去的几十年里,磁场和自旋极化电流被用来翻转核心和/或扭转涡旋循环。然而,由于自旋结构的平面磁各向异性的缺乏,具有更高存储密度和更低功耗的磁涡旋的电场确定性控制具有挑战性。

中国研究人员利用电场在层状钙钛矿Bi2WO6 (BWO)薄膜顶部的Ni79Fe21 (NiFe)岛中发现了一个确定的磁涡环流逆转。双轴平面电场作用下BWO薄膜的应变空间变化驱动磁电器件中的磁涡环流反转。

相场模拟直接揭示了中尺度动力反转机制:移动的应变将涡核从中心拖拽到NiFe岛的边缘,然后出现一个与之相反的涡环流的新核,导致涡环流反转。

本研究为确定控制超低能耗的纳米尺度手性自旋结构(旋涡、天旋子等)提供了一个新的框架。特别是在物理机理研究方面,揭示了新的磁电耦合机理,为今后在功能薄膜器件中实现电场对序参量(电荷、自旋和轨道)的控制提供了更多的努力。

国家重点研发计划项目(no . 2016YFA0302300);国家自然科学基金项目(no . 11974052, no . 51972028);中科院多学科创新团队项目(no . 11974052, no . 51972028)。欧洲杯线上买球

R.R.由美国能源部(DOE)科学办公室、基础能源科学办公室、材料科学与工程系主任在欧洲杯线上买球量子材料计划(KC2202) (DE-AC02-05CH11231)资助。欧洲杯足球竞彩

J.L.感谢田纳西大学科学联盟联合指导研究与发展计划和跨学科学术计划的支持欧洲杯线上买球。先进光源的使用由美国能源部基础能源科学办公室科学办公室主任(DE-AC02-05CH11231)支持。欧洲杯线上买球

来源:http://www.scichina.com/

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