Skyrmions: A review on materials perspective for future electronic devices

作者：Vineet Kumar Sharma, Alana Okullo, Jalen Garner, Cheng Peng, Rajan Plumley, Adrian Feiguin, Chunjing Jia, Josh Turner, A. Bansil, Sugata Chowdhury

arXiv 编号：arXiv:2402.01503（v3，2024 年 2 月 12 日修订；v1 提交于 2024 年 2 月 2 日）

主题分类：Materials Science (cond-mat.mtrl-sci)；Applied Physics (physics.app-ph)

摘要

近年来，磁性斯格明子（magnetic skyrmions）因其有望超越当代自旋电子器件而引发大量研究兴趣。本文是一篇综述，概述了与斯格明子形成相关的各类磁相互作用，并介绍了不同的非中心对称（noncentrosymmetric）与中心对称（centrosymmetric）斯格明子候选材料。

其中，被称为 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）的磁相互作用已被广泛研究，用以理解具有较大斯格明子尺寸的 chiral magnets（手性磁体）中的斯格明子机制。而中心对称阻挫磁体（centrosymmetric frustrated magnets）由于斯格明子尺寸较小，其斯格明子受 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida 相互作用（RKKY）等长程相互作用调控，可能有助于高密度存储器件的发展。

作者指出，为给斯格明子形成相关的磁相互作用及其他特殊物理性质奠定坚实基础，中心对称斯格明子领域仍需更多研究。除研究低斯格明子尺寸的候选材料外，未来主要目标之一是利用极化磁振子（polarized magnons）更好地理解斯格明子动力学，这有望极大促进自旋电子学应用。

备注

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