JPCM编辑优选:铁磁薄膜界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的调控进展及展望

12 6月 2024 gabriels
本篇研究来自北京科技大学冯春课题组。本文从组分控制、工艺影响、外场调控、理论计算等方面总结了铁磁薄膜材料的界面DMI调控及其机理的研究进展,并对未来研究热点进行了展望,尤其是探索新材料、探究物理起源、先进表征技术等。


文章介绍

Regulation of interfacial Dzyaloshinskii−Moriya interaction in ferromagnetic multilayers

Yufei Meng(孟宇霏), Fei Meng(孟飞), Mingxuan Hou(侯铭轩), Qianqi Zheng(郑倩琦), Boyi Wang(王博毅), Ronggui Zhu(祝荣贵), Chun Feng∗(冯春), Guanghua Yu(于广华)

 

通讯作者:

  • 冯春,北京科技大学

 

研究背景:

界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)存在于空间结构反演不对称的薄膜体系中,这一特殊的磁相互作用能够稳定一系列非线性的自旋结构并控制其手性,如形成具有特征手性的Néel型磁畴壁、纳米尺寸的磁性斯格明子(skyrmion)以及特殊的螺旋磁结构(spin spiral)等。另外,界面DMI的强度和手性与上述非线性自旋结构的动力学行为直接相关,因而调控界面DMI的强度和手性不仅对丰富自旋电子学和拓扑物理学具有重要的科学意义,同时对构建新一代高密度低功耗的新型存储、逻辑、类脑器件具有重要的实用价值。本文系统总结了铁磁薄膜材料的DMI调控方法、相关理论以及表征工作的研究进展,并展望了未来的研究热点方向。

 

研究内容:

界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)是手性磁学的起源之一,在自旋电子学和应用磁学研究领域都引起了很大关注,对于构建新一代高密度、低功耗的自旋电子学器件具有重要的学术和实用价值。本文从组分控制、工艺影响、外场调控、理论计算等方面总结了铁磁薄膜材料的界面DMI调控及其机理的研究进展,并对未来研究热点进行了展望,尤其是探索新材料、探究物理起源、先进表征技术等。


作者介绍

冯春  教授

北京科技大学

  • 冯春,北京科技大学教授、北京市科技新星计划和叶企孙实验物理奖获得者。中国材料研究学会青年委员会理事、真空学会薄膜专业委员会委员、Rare Metal杂志青年编委。长期从事磁存储材料、磁传感器材料、自旋电子材料及器件应用研究。在AM、NC、AFM等杂志上发表论文80余篇,获国家发明专利 20余项,编著《高磁晶各向异性磁记录薄膜材料》一部。

期刊介绍

Journal of Physics: Condensed Matter

  • 2022年影响因子:2.7  Citescore: 4.6
  • Journal of Physics: Condensed Matter (JPCM)为读者提供凝聚态物理、软物质、纳米科学和生物物理各领域的最新研究成果。JPCM发表实验/理论分析和模拟研究,读者可以获取涉及下列领域的专题综述、快报和特刊:表面、界面和原子尺度的科学,液体、软物质和生物物理,纳米材料和纳米电子,固体结构的晶格动力,电子结构,超导体和金属、半导体,电介质和铁电,以及磁学与磁性材料。