其中,磁性 skyrmion 正被考虑用作信息载体,它是具有手性边界的纳米级自旋结构。[2] 自 2009 年首次在 MnSi 单晶中实验观察到 skyrmion 以来 [3],skyrmion 已在多种薄膜系统 [4–8] 以及其他单晶中被发现。[3,9–12] 在同一时期,随着石墨烯单层剥离的成功演示,二维层状材料家族引起了广泛关注。[13] 磁性范德华 (vdW) 晶体的加入为自旋电子学应用打开了大门。几种二维层状磁性材料块体晶体,包括 Cr 2 Ge 2 Te 6、[14] CrI 3、[15] 和 Fe 3 GeTe 2、[16],已被证明在厚度仅为一个或几个单层时就表现出磁性。前两种材料是绝缘的,而 Fe 3 GeTe 2(FGT)是金属的,因此提供了通过自旋流操纵自旋纹理的可能性。由于表现出强的垂直磁各向异性,并且可以通过改变其化学成分或离子门控来调整其居里温度(T c ),FGT 是一种非常适合自旋电子应用的材料。[16–19]
磁性材料中的自旋波具有超低能量耗散和长相干长度,是未来计算技术的有前途的信息载体。反铁磁体是强有力的候选材料,部分原因是它们对外部场和较大群速度的稳定性。多铁性反铁磁体,例如 BiFeO 3 (BFO),具有源于磁电耦合的额外自由度,允许通过电场控制磁结构,从而控制自旋波。不幸的是,由于磁结构的复杂性,BFO 中的自旋波传播尚不明确。在这项工作中,在外延工程、电可调的 1D 磁振子晶体中探索了长距离自旋传输。在平行于和垂直于 1D 晶体轴的自旋传输中发现了显著的各向异性。多尺度理论和模拟表明,这种优先磁振子传导是由其色散中的群体不平衡以及各向异性结构散射共同产生的。这项工作为反铁磁体中的电可重构磁子晶体提供了途径。
altermagnetism是最近发现的一种新型的共线磁铁,它与铁磁体共享某些特征(在Brillouin Zone的一般点上缺乏非同性化的Kramers退化性,有限的综合大厅的效果,有限的磁磁效应),另一种与Antiferromagagnets(net Magnetiza-tione symention sonefore效应)[1]。虽然已经探索了altermagnets的许多特性,这在很大程度上是从旋转的角度,超导二极管和altermagnetism之间的相互作用的角度,这是另一个方面,其中铁磁体和抗fiferromagnets主要不同的是,到目前为止尚未解决。毫不奇怪,Altermagnets可以在一种情况下表现出典型的铁磁体的属性,而在另一种情况下,抗fiferromagnets典型的属性。There are two issues that are typically considered in terms of interaction between magnetism and supercon- ductivity: (1) what kind of superconducting state may be consistent with a given magnetic order and (2) what kind of pairing can be generated by proximity to a mag- netic order (in other words, if we can gradually suppress the long range magnetic order by an external stimulus, such as pressure, what supperconducting symmetry may emerge on the量子的两侧?)。
过渡金属二硫属化物 [1] (TMDC) 是一类具有 C-TM-C 堆积结构的新兴材料,其中 C 和 TM 分别表示硫属原子(例如 Se 或 S)和过渡金属原子(例如 Nb、W 或 Mo)。在过去十年中,TMDC 单层由于其独特的电子和光学特性而引起了广泛关注 [2–12]。此类准二维材料的六方晶体结构意味着其电子能带结构中存在不等价的 K 谷,从而产生了谷自由度和基于谷的电子功能(谷电子学)。[13] TM 原子提供大的自旋轨道耦合 (SOC),[14] 从而导致其他独特特性,例如自旋谷锁定、[15]
过渡金属二硫属化物 [1] (TMDC) 是一类具有 C-TM-C 堆积结构的新兴材料,其中 C 和 TM 分别表示硫属原子(例如 Se 或 S)和过渡金属原子(例如 Nb、W 或 Mo)。在过去十年中,TMDC 单层由于其独特的电子和光学特性而引起了广泛关注 [2–12]。此类准二维材料的六方晶体结构意味着其电子能带结构中存在不等价的 K 谷,从而产生了谷自由度和基于谷的电子功能(谷电子学)。[13] TM 原子提供大的自旋轨道耦合 (SOC),[14] 从而导致其他独特特性,例如自旋谷锁定、[15]
过渡金属二硫属化物 [1] (TMDC) 是一类具有 C-TM-C 堆积结构的新兴材料,其中 C 和 TM 分别表示硫属原子(例如 Se 或 S)和过渡金属原子(例如 Nb、W 或 Mo)。在过去十年中,TMDC 单层由于其独特的电子和光学特性而引起了广泛关注 [2–12]。此类准二维材料的六方晶体结构意味着其电子能带结构中存在不等价的 K 谷,从而产生了谷自由度和基于谷的电子功能(谷电子学)。[13] TM 原子提供大的自旋轨道耦合 (SOC),[14] 从而导致其他独特特性,例如自旋谷锁定、[15]
AMX 3 化合物结构多样,一个显著的例子是后钙钛矿结构,它采用具有共角和共边八面体的二维框架。已知的分子后钙钛矿很少,其中尚未报道过磁性结构。本文我们报告了分子后钙钛矿的合成、结构和磁性:CsNi(NCS) 3 ,一种硫氰酸酯框架,以及两种新的同构类似物 CsCo(NCS) 3 和 CsMn(NCS) 3 。磁化测量表明这三种化合物都具有磁序。CsNi(NCS) 3(居里温度,TC = 8.5 (1) K)和 CsCo(NCS) 3(TC = 6.7 (1) K)为弱铁磁体。另一方面,CsMn(NCS) 3 属于反铁磁体(Néel 温度,TN = 16 . 8 ( 8 ) K)。CsNi(NCS) 3 和 CsMn(NCS) 3 的中子衍射数据显示,两者都是非共线磁体。这些结果表明,分子框架为实现下一代信息技术所需的自旋结构奠定了坚实的基础。
拓扑保护的磁性结构,如 skyrmion、半 skyrmion(meron)及其反粒子,构成磁序中的微小涡旋。它们是下一代存储设备中信息载体的有希望的候选者,因为它们可以利用电流诱导的自旋扭矩以极高的速度高效推进 [1, 2, 3, 4, 5, 6]。反铁磁体已被证明可以承载这些结构的版本,它们因其具有太赫兹动力学、无偏转运动和由于没有杂散场而改善的尺寸缩放的潜力而引起了广泛关注 [7, 8, 9, 10, 11, 12]。本文展示了拓扑自旋纹理、子和反子可以在室温下生成,并利用电脉冲在薄膜 CuMnAs 中可逆移动,CuMnAs 是一种半金属反铁磁体,是自旋电子应用的试验平台系统 [13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]。反铁磁子子电生成和操控是充分发挥反铁磁薄膜作为高密度、高速磁存储器件有源元件的潜力的关键一步。