Transition to and from the skyrmion lattice phase by electric fields in a magnetoelectric compound.
Transition to and from the skyrmion lattice phase by electric fields in a magnetoelectric compound.
复制标题
DOI：
10.1038/ncomms12669
复制
发表时间：
2016-09-01
影响因子：
16.6
通讯作者：
Tokura, Y.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Okamura, Y.;Kagawa, F.;Seki, S.;Tokura, Y.
磁态变量的无耗散电控是当代自旋电子学的一个重要目标。用电场对磁性skyrmions（纳米大小的自旋涡旋物体）进行非易失性控制可能会实现这一目标。的skyrmion托管磁电手征磁体Cu 2 OSeO 3提供了一个独特的平台，实现这种控制，然而，滞后，伴随着与skyrmion相关联的一阶跃迁是可以忽略不计的窄在实践中。在这里，我们展示了另一种方法，功能不受过渡边界。磁化率测量和微波光谱的结合表明，虽然亚稳态skyrmion晶格通常隐藏在一个更稳定的圆锥相后面，但它在电场下出现，并持续到最低温度。一旦创建，这种亚稳态skyrmion晶格仍然没有电场，建立一个不同于过渡滞后的双稳态。因此，这种双稳态使得即使在远离过渡边界的温度/磁场区域中也能够对斯基尔米恩晶格进行非易失性电场控制。 磁电材料Cu 2 OSeO 3拥有拓扑保护的skyrmion磁化织构，然而仅在不切实际的窄温度范围内。在这里，作者演示了如何亚稳态skyrmion阶段可能会延长到低温下施加电场。
Dissipation-less electric control of magnetic state variable is an important target of contemporary spintronics. The non-volatile control of magnetic skyrmions, nanometre-sized spin-swirling objects, with electric fields may exemplify this goal. The skyrmion-hosting magnetoelectric chiral magnet Cu2OSeO3 provides a unique platform for the implementation of such control; however, the hysteresis that accompanies the first-order transition associated with the skyrmion phase is negligibly narrow in practice. Here we demonstrate another method that functions irrespective of the transition boundary. Combination of magnetic-susceptibility measurements and microwave spectroscopy reveals that although the metastable skyrmion lattice is normally hidden behind a more thermodynamically stable conical phase, it emerges under electric fields and persists down to the lowest temperature. Once created, this metastable skyrmion lattice remains without electric fields, establishing a bistability distinct from the transition hysteresis. This bistability thus enables non-volatile electric-field control of the skyrmion lattice even in temperature/magnetic-field regions far from the transition boundary. Magnetoelectric material Cu2OSeO3 hosts topologically-protected skyrmion magnetization textures, however only in an impractically narrow temperature range. Here, the authors demonstrate how the metastable skyrmion phase may be extended to low temperatures by an applied electric field.
登录
查看更多内容
影响因子：
2.7
作者：
BOGDANOV, A;HUBERT, A
通讯作者：
HUBERT, A
影响因子：
16.6
作者：
Nii Y;Nakajima T;Kikkawa A;Yamasaki Y;Ohishi K;Suzuki J;Taguchi Y;Arima T;Tokura Y;Iwasa Y
通讯作者：
Iwasa Y
影响因子：
56.9
作者：
Jiang, Wanjun;Upadhyaya, Pramey;Hoffmann, Axel
通讯作者：
Hoffmann, Axel
影响因子：
56.9
作者：
Jonietz, F.;Muehlbauer, S.;Rosch, A.
通讯作者：
Rosch, A.
影响因子：
56.9
作者：
Romming, Niklas;Hanneken, Christian;Wiesendanger, Roland
通讯作者：
Wiesendanger, Roland