作者:RIKEN
无花果
1:室温下基于Co9Zn9Mn2的微器件中的单个skyrmion
Co9Zn9Mn2(空间群:P4132或P4332)晶体结构示意图
b由(001) Co9Zn9Mn2薄板组成的微型器件的横截面图(详见补充图
1)
室温下产生的亚稳态磁场和沿-z方向施加的80 mT磁场的磁感应图
(c)中的插图显示了天空的超聚焦透射电镜图像
色轮编码面内磁分量的方向，暗对比度编码面外分量
d .从左向右流动的脉冲电流(j)引起的平移位移(△x△x)和横向位移(△y△y)的skyrmion运动示意图
信用:DOI: 10
1038/s 1467-021-27073-2 来自RIKEN紧急物质科学中心的科学家和合作者已经表明，他们可以在室温下利用电流脉冲操纵单个天穹——微小的磁涡旋，这些磁涡旋可以用作未来超高密度信息存储设备中的计算位
人们正在研究sky rmions——可以在比驱动磁畴壁的电流低几个数量级的小电流下移动的微小粒子——以期在低能耗的数据存储设备中开发有前景的应用
创造自旋电子器件的关键是有效操纵和测量单个微小涡流的能力
迄今为止，大多数研究都集中在尺寸为1微米或更大的skyrmion或稳定在室温以下的sky rmion团簇的动力学上
在《自然通讯》上发表的最新研究中，研究人员使用了一种由钴、锌和锰的化合物Co9Zn9Mn2组成的薄磁性板，这种磁性板被称为手性晶格磁体
他们使用洛伦兹透射电子显微镜在室温下直接观察到一个100纳米大小的单个skyrmion的动力学
当他们使磁场受到纳秒量级的超快电流脉冲时，他们能够跟踪天球仪的运动，并通过翻转磁场来控制其霍尔运动方向
研究小组发现，在电流的刺激下，skyrmion的运动通过爬行运动表现出从固定静态到流动运动的动态转变，并且量化了skyrmion的相对较快的速度，超过每秒3米
根据第一作者彭，RIKEN的特别博士后研究员，“这是非常令人兴奋的，因为我们第一次能够在手性晶格磁体中使用电流在室温下操纵单个skyrmions
" 据课题组负责人俞秀珍介绍，“这项研究将导致对各种拓扑自旋结构动力学的进一步研究，从而导致基于skyrmion的器件的发展
"
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