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              《科技日報》:我科學家在磁泡斯格明子研究中獲关键進展
              发布时间:2020-10-30 15:13

              記者從中科院合肥研究院獲悉,該院強磁場中心磁性功能材料與器件研究團隊利用洛倫茲透射電子顯微鏡研究了Kagome晶體Fe3Sn2中的磁結構,澄清了該類材料中的複雜多拓撲態的起源,成果發表在《國家科學評論》上。以此爲基礎,研究團隊進一步在Fe3Sn2納米盤中觀測到一類新型零磁場和室溫下穩定的磁渦旋結構,被命名爲靶態磁泡,成果發表在《美國化學學會納米》上。

              磁泡是一類“古老”的柱狀磁疇結構,但第一類磁泡具有與斯格明子相同的非平庸拓撲性,被命名爲磁泡斯格明子,在未來自旋電子學器件領域具有潛在的應用價值。Fe3Sn2是中國科學家率先發現的一類Kagome晶體磁泡材料。但这些复杂磁结构不可用传统磁泡理论来解释,成为了磁泡斯格明子研究领域的疑云,限制了磁泡斯格明子的进一步研究。

              爲此,研究人員分析了傳統磁結構解析技術的缺陷,利用洛侖茲透射電鏡的差分相位分析技術獲得了這些複雜磁結構真實的特征,從而進一步模擬了該三維磁泡沿厚度方向的積分磁化分布,發現其與穩態強磁場獲得的磁結構高度一致,進而解釋了這些複雜磁結構起源于磁結構三維特性。

              以此爲基礎,研究人員進一步制備了Fe3Sn2納米盤,通過零磁場加熱方式,成功實現了從傳統軟磁磁渦旋到一類新型環狀磁渦旋結構的轉變,該環狀磁渦旋結構類似于箭靶,因此被研究人員命名爲靶態磁泡。靶態磁泡的环数可以利用纳米盘的直径来有效调节,且在室温和零磁场下稳定存在,并且具有多重简并态,是器件的理想信息载体。靶態磁泡研究工作被《美国化学学会納米》選爲亮點工作並作重點介紹。

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