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奮進南師

我校物科院馬付勝教授課題組在《Advanced Functional Materials》發表研究論文

我校物科院馬付勝教授課題組在《Advanced Functional Materials》發表研究論文

近日我校物科院馬付勝教授課題組在拓撲磁學領域取得重要突破。相關成果以“An Artificial Skyrmion Platform with Robust Tunability in Synthetic Antiferromagnetic Multilayers”為題發表在Advanced Functional Materials上(Adv. Funct. Mater. 2019, 1907140;文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201907140)。Advanced Functional Materials是材料/物理領域國際頂級期刊之一,影響因子15.67。

磁性材料中的自旋拓撲結構,如渦旋、磁泡、磁疇壁、麥紉、斯格明子等的出現對于磁存儲以及自旋電子學的發展有著很重要影響。磁疇結構處于介觀層次,是溝通微觀世界和宏觀世界的橋梁。因此深入研究磁性材料的拓撲磁結構與磁性能的關系,不但可以深入理解拓撲結構對材料物理性質的貢獻,還可以通過調控材料的拓撲結構來改進材料的磁性,并在深層次理解拓撲結構的貢獻。近年來,磁斯格明子(Magnetic Skyrmion)引起了廣泛的關注,其拓撲穩定性,納米尺寸,以及低電流可驅動性,在低能耗納米自旋電子學器件方面展現了巨大的潛力。但是,目前的報道的材料體系中,磁斯格明子的自發形成是雜亂無序的。

利用人工合成反鐵磁異質結中的層間反鐵磁交換相互作用,我們首先從理論和微磁模擬計算上提出了一種新的磁斯格明子的形成機理。通過與中科大陸輕鈾教授以及南洋理工大學的游文祥教授和王驍教授的合作,我們在實驗上分別通過磁疇成像,光學測量以及磁電阻測量的方法,成功地在經過微納加工后的人工合成反鐵磁圓盤中觀測到了磁斯格明子的存在。

這種基于人工合成反鐵磁異質結的磁斯格明子具有魯棒穩定性,可以工作在比較大的溫度范圍從幾K到幾百K,并且可以在不同尺寸(200納米到1200納米)的納米結構中存在。因此本工作為拓撲有序磁結構在新型磁子-自旋電子學器件的開發提供了新的材料體系。

我校物科院馬付勝教授,中科大陸輕鈾教授和南洋理工大學游文祥教授為共同通訊作者,課題組2017級在讀研究生李勇為文章的共同第一作者(排名第一)。

該研究工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省特聘教授計劃、江蘇省“六大人才高峰”計劃等經費資助。

  • 更新時間

    2019年10月24日

  • 閱讀量

  • 供稿

    物科院

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