Skyrmion‐Excited Spin‐Wave Fractal Networks
Skyrmion‐Excited Spin‐Wave Fractal Networks
复制标题
斯格明子——激发自旋——波分形网络
DOI：
10.1002/adma.202300416
复制
发表时间：
2023
影响因子：
29.4
通讯作者：
Fullerton, Eric E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang, Nan;Liyanage, W. L. N. C.;Montoya, Sergio A.;Patel, Sheena;Quigley, Lizabeth J.;Grutter, Alexander J.;Fitzsimmons, Michael R.;Sinha, Sunil;Borchers, Julie A.;Fullerton, Eric E.
磁性Skyrmions表现出独特的，技术相关的伪粒子行为，这是由它们的拓扑保护引起的，包括在微波频率下发生的定义明确的3D动态模式。在动态激发过程中，自旋波被喷射到Skyrmions之间的间隙区域，产生相当于湍流海洋的磁场。然而，由于这些系统中的自旋波具有明确定义的长度尺度，并且skyrmions位于有序晶格上，因此来自自旋波干涉的有序结构可以从混沌中沉淀出来。这项工作使用小角中子散射（SANS）来捕获混合skyrmions的动力学并研究自旋波结构。在同时进行铁磁共振和SANS的情况下，衍射图案显示出仅在共振条件下存在的小角散射强度的大幅增加。这种散射模式最适合使用质量分形模型，这表明自旋波形成了长程分形网络。分形结构由基本单元构成，其大小编码自旋波发射，并受到Skyrmion晶格的约束。这些结果为skyrmions的纳米级动力学提供了重要的见解，确定了一种新的动态自旋波分形结构，并证明SANS是探测高速动力学的独特工具。
Magnetic skyrmions exhibit unique, technologically relevant pseudo‐particle behaviors which arise from their topological protection, including well‐defined, 3D dynamic modes that occur at microwave frequencies. During dynamic excitation, spin waves are ejected into the interstitial regions between skyrmions, creating the magnetic equivalent of a turbulent sea. However, since the spin waves in these systems have a well‐defined length scale, and the skyrmions are on an ordered lattice, ordered structures from spin‐wave interference can precipitate from the chaos. This work uses small‐angle neutron scattering (SANS) to capture the dynamics in hybrid skyrmions and investigate the spin‐wave structure. Performing simultaneous ferromagnetic resonance and SANS, the diffraction pattern shows a large increase in low‐angle scattering intensity, which is present only in the resonance condition. This scattering pattern is best fit using a mass fractal model, which suggests the spin waves form a long‐range fractal network. The fractal structure is constructed of fundamental units with a size that encodes the spin‐wave emissions and are constrained by the skyrmion lattice. These results offer critical insights into the nanoscale dynamics of skyrmions, identify a new dynamic spin‐wave fractal structure, and demonstrate SANS as a unique tool to probe high‐speed dynamics.
登录
查看更多内容
MnSi 中不可逆自旋波的偏振非弹性中子散射
影响因子：
3.7
作者：
Tobias Weber;J. Waizner;Paul Steffens;A. Bauer;C. Pfleiderer;M. Garst;Peter Boni
通讯作者：
Peter Boni
DOI：
--
发表时间：
1992
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. D. Moral
通讯作者：
A. D. Moral
自旋激发沿斯格明子弦的相干传播
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
作者：
Y. Avishai;K. Totsuka;and N. Nagaosa;小林正佳;福島竜輝;村上修一;H. Katsuragi;可香谷隆;S. Seki
通讯作者：
S. Seki
通过小角中子散射研究 Dzyaloshinskii-Moriya 螺旋磁体化合物 Fe1−xCoxSi 的自旋波刚度
影响因子：
3.7
作者：
S. Grigoriev;K. A. Pschenichnyi;E. Altynbaev;S.;A. Heinemann;D. Honnecker;D. Menzel
通讯作者：
D. Menzel
MnSi 中的磁涨落和相关性：手性斯格明子自旋液相的证据
DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
作者：
C. Pappas;E. Lelièvre;P. Bentley;P. Falus;P. Fouquet;B. Farago
通讯作者：
B. Farago