Conmutación multiestatal no volátil impulsada por campos eléctricos de skyrmions individuales en una heteroestructura multifferroica

La manipulación eléctrica de skyrmions atrae una atención considerable por su rica física y sus prometedoras aplicaciones. Hasta la fecha, dicha manipulación se realiza principalmente a través de una corriente polarizada de giro basada en el par de transferencia de giro o el efecto de par orbital de giro. * Sin embargo, este esquema consume energía y puede producir un calentamiento masivo de Joule.
Para reducir la disipación de energía y el riesgo de temperaturas elevadas de los dispositivos basados ​​en skyrmion, una solución eficaz es utilizar el campo eléctrico en lugar de la corriente como estímulo. * En el artículo "Conmutación multiestatal no volátil impulsada por campos eléctricos de skyrmions individuales en una heteroestructura multiférrea", Yadong Wang, Lei Wang, Jing Xia, Zhengxun Lai, Guo Tian, ​​Xichao Zhang, Zhipeng Hou, Xingsen Gao, Wenbo Mi, Chun Feng, Min Zeng, Guofu Zhou, Guanghua Yu, Guangheng Wu, Yan Zhou, Wenhong Wang, Xi-xiang Zhang y Junming Liu realizan una manipulación de campo eléctrico de skyrmions en una heteroestructura ferromagnética / ferroeléctrica nanoestructurada a temperatura ambiente a través de un Efecto magneto-mecánico inverso. * Curiosamente, tal manipulación no es volátil y exhibe una característica multiestado.
Las simulaciones numéricas indican que la manipulación del campo eléctrico de los skyrmions se origina a partir de la modificación mediada por tensión de la anisotropía magnética efectiva y la interacción Dzyaloshinskii-Moriya. * Los resultados presentados en el artículo abren una dirección para la construcción de dispositivos espintrónicos basados ​​en skyrmion multiestado, no volátiles y de baja disipación de energía. * Para minimizar la influencia del campo magnético de la punta del MFM en la estructura del dominio magnético durante las mediciones de microscopía de fuerza magnética (MFM), se utilizaron sondas AFM magnéticas de bajo momento NANOSENSORS ™ PPP-LM-MFMR.
* Estas sondas MFM están diseñadas para microscopía de fuerza magnética con una perturbación reducida de la muestra magnética por la punta y una resolución lateral mejorada en comparación con la sonda PPP-MFMR estándar. La distancia entre la punta y la muestra se mantuvo a una distancia constante de 30 nm. * Figura 2 de "Conmutación multiestado no volátil impulsada por campos eléctricos de skyrmions individuales en una heteroestructura multifferroica" por Yadong Wang et al.
: Conmutación inducida por campo eléctrico de skyrmion individual. La cepa promedio transferida ε ave y los correspondientes procesos de evolución del dominio magnético en los nanopuntos d ~ 350 nm a [Pt / Co / Ta] 12 yb [Pt / Co / Ta] 8 en un ciclo de E que va de +10 a −10 kV cm − 1. Ε ave positiva (puntos rojos) representa la deformación por tracción, mientras que ε ave negativa (puntos azules) representa la deformación por compresión.
μ0 H representa el campo magnético externo excepto que desde la punta del MFM y aquí μ0 H es igual a 0 mT. El recuadro de b ilustra la textura de espín del dominio magnético que está abarcado por el cuadro rojo. El dominio de franjas encerrado por la caja negra muestra el estado inicial de la trayectoria de evolución del dominio magnético.
Los puntos grises representan el campo eléctrico correspondiente para las imágenes MFM. El contraste MFM representa el desplazamiento de frecuencia resonante de la punta MFM (Δf). La barra de escala representa 250 nm.
* Yadong Wang, Lei Wang, Jing Xia, Zhengxun Lai, Guo Tian, ​​Xichao Zhang, Zhipeng Hou, Xingsen Gao, Wenbo Mi, Chun Feng, Min Zeng, Guofu Zhou, Guanghua Yu, Guangheng Wu, Yan Zhou, Wenhong Wang, Xi -xiang Zhang y Junming Liu Conmutación multiestado no volátil impulsada por campos eléctricos de skyrmions individuales en una heteroestructura multifferroica Nature Communications volumen 11, artículo no. 3577 (2020) DOI: https://doi.org/10.
1038 / s41467-020-17354-7 Siga este enlace externo para leer el artículo completo: https://rdcu.be/b6qpr Acceso abierto: el artículo "Conmutación multiestatal no volátil impulsada por campos eléctricos de skyrmions individuales en una heteroestructura multifferroica" por Yadong Wang, Lei Wang, Jing Xia, Zhengxun Lai, Guo Tian, ​​Xichao Zhang, Zhipeng Hou, Xingsen Gao , Wenbo Mi, Chun Feng, Min Zeng, Guofu Zhou, Guanghua Yu, Guangheng Wu, Yan Zhou, Wenhong Wang, Xi-xiang Zhang y Junming Liu tiene una licencia de Creative Commons Attribution 4.0 International License, que permite el uso, el intercambio y la adaptación. , distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre que dé el crédito apropiado al autor (es) original (es) y la fuente, proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios.
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