Entropy-limited topological protection of skyrmions.
Entropy-limited topological protection of skyrmions.
复制标题
DOI：
10.1126/sciadv.1701704
复制
发表时间：
2017-09
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Back CH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wild J;Meier TNG;Pöllath S;Kronseder M;Bauer A;Chacon A;Halder M;Schowalter M;Rosenauer A;Zweck J;Müller J;Rosch A;Pfleiderer C;Back CH
熵效应抵消了磁skyrmions的拓扑保护，导致比预期更快的衰变率。磁skyrmions是拓扑保护的漩涡，通过称为布洛赫点的奇异磁性配置衰减。我们使用洛伦兹透射电子显微镜来推断手征磁体Fe 1 −xCoxSi中远离平衡的磁skyrmions的拓扑衰变所关联的能量。我们观察到Skyrmions的寿命τ与温度呈指数关系。磁场的微小变化会使阿耳忒弥斯定律的前因子τ0变化超过30个数量级，这反映了熵效应会使skyrmions的寿命大幅减少，因此是熵-熵补偿的极端情况。这种补偿效应在许多不同的科学学科中是众所周知的，它影响拓扑转变，从而在前所未有的水平上影响拓扑保护。
Entropic effects counteract the topological protection of magnetic skyrmions, leading to faster decay rates than expected. Magnetic skyrmions are topologically protected whirls that decay through singular magnetic configurations known as Bloch points. We used Lorentz transmission electron microscopy to infer the energetics associated with the topological decay of magnetic skyrmions far from equilibrium in the chiral magnet Fe1−xCoxSi. We observed that the lifetime τ of the skyrmions depends exponentially on temperature, . The prefactor τ0 of this Arrhenius law changes by more than 30 orders of magnitude for small changes of the magnetic field, reflecting a substantial reduction of the lifetime of skyrmions by entropic effects and, thus, an extreme case of enthalpy-entropy compensation. Such compensation effects, being well known across many different scientific disciplines, affect topological transitions and, thus, topological protection on an unprecedented level.
登录
查看更多内容
影响因子：
16.6
作者：
Okamura, Y.;Kagawa, F.;Seki, S.;Tokura, Y.
通讯作者：
Tokura, Y.
影响因子：
3.7
作者：
Buhrandt, Stefan;Fritz, Lars
通讯作者：
Fritz, Lars
影响因子：
56.9
作者：
Jiang, Wanjun;Upadhyaya, Pramey;Hoffmann, Axel
通讯作者：
Hoffmann, Axel
影响因子：
2.1
作者：
Chen, E.;Apalkov, D.;Visscher, P. B.
通讯作者：
Visscher, P. B.
影响因子：
6.3
作者：
Bessarab, Pavel F.;Uzdin, Valery M.;Jonsson, Hannes
通讯作者：
Jonsson, Hannes