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克服反铁磁体问题:电流驱动的快速磁八极子畴壁运动

科学探索万象经验2024-10-25

自旋电子学领域取得了显著进展,这得益于对新型磁性材料和现象的探索。其中,反铁磁体因其固有的优势,如高速动态、对外部磁场不敏感和低能耗等,而成为有前途的候选材料。

近年来,人们对理解和控制反铁磁体中的畴壁运动进行了大量研究,旨在开发高性能的自旋电子器件。最近发表在《自然通讯》的一项研究揭示了一种令人振奋的发现,展示了在非共轴反铁磁材料中实现电流驱动的快速磁八极子畴壁运动。

非共轴反铁磁体的特点是相邻磁矩的非平行排列,从而形成复杂的磁结构。与磁矩反平行的共轴反铁磁体不同,非共轴反铁磁体表现出复杂的自旋构型,例如螺旋状、锥形或旋涡状结构。这些独特的排列方式带来了额外的自由度,包括八极子有序的可能性。

八极子是描述晶胞内磁矩分布的高阶磁多极子。与具有简单南北极性的偶极子不同,八极子具有更复杂的磁构型。在非共轴反铁磁体中,底层磁结构和八极子有序之间的相互作用可以产生新的拓扑态和涌现现象。