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磁斯格明子写入/擦除及其动力学调控新策略 | 进展

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2024-09-10 17:48

主要观点总结

本文介绍了中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心杜世萱研究员及其团队在斯格明子研究方面取得的成果。针对斯格明子精确、低耗写入/擦除以及无损传输等难题,团队通过界面调控策略在单层CrI3和Sr(Ba)V2Se4中实现了非易失、多态写入/擦除以及零拓扑荷铁磁斯格明子的产生和定向直线传输。相关成果具有应用于新型赛道存储、逻辑计算、仿神经元计算等领域的潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究团队实现了斯格明子的非易失、多态写入/擦除

通过调控CrI3与Pt2Sn2Te6的界面,实现了多种磁态的产生和擦除,包括Bloch型斯格明子、面内铁磁、面外铁磁等。

关键观点2: 消除了斯格明子传输中的SkHE

研究团队通过构筑无本征SkHE铁磁斯格明子的策略,成功消除了斯格明子在赛道中的横向漂移,实现了稳定、无损、高速且低耗的传输。

关键观点3: 成果的应用前景

该研究为精准写入、擦除斯格明子,磁结构间非易失多态调控,以及实现斯格明子无损、高速传输提供了新的策略,为未来低能耗、高集成度和多功能自旋电子器件的发展开辟了新的前景。


文章预览

在国家自然科学基金项目、科技部重点研发计划和中国科学院资助下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心杜世萱研究员和团队成员潘金波副研究员、博士研究生李佩璇和张旭丹等,针对 斯格明子精确、低耗写入/擦除,以及无损传输等 难题,运用 界面调控策略在单层CrI 3 中实现了拓扑磁结构的非易失、多态写入/擦除 ,在Sr(Ba)V 2 Se 4 中实现零拓扑荷铁磁斯格明子的产生和定向直线传输。相关成果以“Nonvolatile Multistate Manipulation of Topological Magnetism in Monolayer CrI 3 through Quadruple-Well Ferroelectric Materials”以及“Eliminating Skyrmion Hall Effect in Ferromagnetic Skyrmions”为题发表于Nano Letters 2024 24 (7), 2345-2351/ Nano Letters 2024 24 (35), 10796-10804。 磁斯格明子是一种具有拓扑保护的实空间涡漩状自旋结构,具有拓扑保护、非易失、小尺寸、电流密度驱动等特性 ………………………………

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