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]
1 艾资哈尔大学理学院物理系,艾斯乌特 71524,埃及;ANkhedr@azhar.edu.eg (ANK);amabdelaty@ub.edu.sa (A.-HA-A.);tammam@azhar.edu.eg (MT) 2 萨坦·本·阿卜杜勒阿齐兹王子大学阿夫拉杰科学与人文学院数学系,沙特阿拉伯阿夫拉杰 11942 3 艾斯乌特大学理学院数学系,艾斯乌特 71515,埃及 4 比沙大学理学院物理系,比沙 61922,沙特阿拉伯 5 索哈杰大学理学院数学系,索哈杰 82524,埃及; mabdelaty@zewailcity.edu.eg 6 沙迦大学应用物理与天文学系,沙迦 27272,阿拉伯联合酋长国;heleuch@sharjah.ac.ae 7 阿布扎比大学艺术与科学学院应用科学与数学系,阿布扎比 59911,阿拉伯联合酋长国 8 德克萨斯 A&M 大学量子科学与工程研究所,德克萨斯州大学城 77843,美国 * 通讯地址:abdelbastm@aun.edu.eg
在这篇综述中,我们讨论了有关机器学习算法开发的最新结果,用于表征磁性的磁性磁纹理,这些磁性质地源自Dzyaloshinskii - Moriya - Moriya相互作用,该相互作用竞争了Heisenberg在Ferromagnets中的Heisenberg同型交换。我们表明,对于经典的自旋系统,有一系列的机器方法,可以根据几个磁化快照的基础,允许其准确的相位进行分类和定量描述。反过来,对量子天空的研究是一个较少探索的问题,因为对使用经典超级计算机进行此类波浪函数的模拟存在基本局限性。一个人需要找到模仿近期量子计算机上量子天空的方法。在这方面,我们讨论了基于从投影测量值获得的斑点数量有限的量子天空状态来估算经典对象的结构复杂性的实现。
日期和时间:2024年9月19日,星期四,15:00–16:00(JST)发言人:Toru Nishiguchi,代表董事,高级董事总经理执行官Mayumi Mayumi Mayimi Mayimi Mayumi Mayiya,Hair Care Business 2
我们提出了一种灵活,有效的方法,可以通过在三维框架中耦合电荷,自旋和磁化动力学来建模现代SOT-MRAM细胞中的磁化动力学。我们扩展了现有文献,以获得为Rashba-Edelstein效应建模的旋转电流边界条件。我们计算起源于自旋大厅和Rashba-Edelstein效应的自旋 - 轨道扭矩,并表明我们的模型可以重现IR/COFEB双层结构中自旋扭矩的厚度依赖性的实验结果。此外,我们通过模拟无野外SOT-MRAM细胞中的磁化逆转来验证我们的方法,并表明,随着界面dzyaloshinskii – Moriya相互作用,我们获得了与先前报道的实验结果相似的域壁运动。
因此与磁场成正比。异常霍尔效应 (AHE) 与铁磁体中的磁化有关,磁化通常源于动量空间中的 Berry 相。[3] 然而,发现一种新型霍尔效应既不依赖于磁场也不依赖于磁化。它起源于标量自旋手性 χ ijk = S i × ( S j × S k ),由非共面或非共线自旋配置(例如螺旋、畴壁或 skyrmion)产生。[3,5,6] 当传导电子穿过非共面自旋结构时,会在实空间中产生量子力学 Berry 相,并与虚拟磁场相关。该场是这种特殊霍尔效应的起源,称为拓扑霍尔效应 (THE)。 [3] 在大多数情况下,THE 的形成是由非零的 Dzyaloshinskii–Moriya 相互作用 (DMI) 驱动的,这需要强自旋轨道耦合 (SOC) 的存在和反演对称性的破坏。因此,由 skyrmions 诱导的 THE 首次在非中心对称的 B20 化合物(如 MnSi、MnGe 和 FeGe)中观察到。[7–10] 由于拓扑自旋的存在,THE
拓扑结构效应()是手性自旋纹理的运输响应,因此可以用作检测和理解这些非常规磁序的强大探针。到目前为止,仅在非中心人对称系统中观察到,dzyaloshinskii-moriya相互作用稳定自旋手性,或与Ruderman – Kasuya – Kasuya – Yosida-Yosida-type相互作用的三角晶格磁铁。在这里,在Fe-Co-Ni-Mn化学复杂合金中观察到的一个明显的化学合金,其在广泛的温度和磁场上具有简单的以面部为中心的立方(FCC)结构。由于在近距离包装的FCC晶格上磁性原子的随机占用以及原子之间直接的海森贝格交换相互作用,该合金被证明具有强烈的磁性挫败感,这证明了在低温方向上出现重进入的自旋玻璃状态,并且是第一个原理计算。因此,这归因于在外部磁场下强烈的自旋挫败产生的非变化旋转手性,这与负责Skyrmion Systems的机制以及几何沮丧的磁体不同。
抽象的拓扑孤立场(例如磁性和极性天空)被设想为革新微电子。这些配置已在具有全局反转对称性破坏的固态材料中稳定,该材料将磁性材料转化为称为dzyaloshinskii – Moriya Interaction(DMI)的矢量自旋交换(DMI),以及旋转手学选择和同型溶质词。这项工作报告了3D手性旋转纹理的实验证据,例如螺旋旋转和具有不同手性和拓扑电荷的天空矩阵,在无定形的Fe – Ge厚膜中稳定。这些结果表明,具有随机DMI的结构和化学无序的材料可以类似于具有SIMI磁性特性,力矩和状态的反转对称破碎系统。无序的系统与具有全球反转对称性的系统通过其退化的旋转心脏破裂的区别,可以在RE Manence时形成各向同性和各向异性拓扑纹理,同时在材料合成,伏特,伏特,应变和菌株操纵方面具有更大的灵活性。
最近有报道称 NaFe(WO 4 ) 2 在低温下(<4 K)表现出不公度螺旋自旋序,16 尽管由于该材料中共存相反的手性,这种磁性不能诱导净铁电(FE)极化(P)。不同的是,刘等人揭示了 LiFe(WO 4 ) 2 中更有趣的磁螺旋,它通过逆 Dzyaloshinskii − Moriya (DM) 相互作用打破了空间反转对称性并在 19.7 K 以下沿 [010] 轴诱导净 FE P。17 因此,LiFe(WO 4 ) 2 是继第一种 MnWO 4 之后,钨酸盐家族中第二种经实验证实的多铁性材料。 18 , 19 尽管具有共同的化学式,双钨酸盐/钼酸盐的晶体结构却可以在很大范围内变化。事实上,LiFe(WO 4 ) 2 和 NaFe(WO 4 ) 2 的空间群(C 2/ c vs P 2/ m)不同,Fe 离子的排列也不同。这种结构多样性使得在双钨酸盐/钼酸盐中发现更多奇特的磁性成为可能。例如,据报道 RbFe(MoO 4 ) 2