Спиновые волны управляют магнитными скирмионами

Магнитные скирмионы обещают стать строительными блоками для новых магнитных и спинтронных устройств. Это связано с их интригующей природой топологической защиты. Как сообщено в журнале Nanotechnology, исследователи из Гонконгского университета представили новый более эффективный способ манипулирования магнитными скирмионами. Они нашли, что магнитные скирмионы в ограниченных геометриях могут переводиться в высокоскоростное движение спиновыми волнами с взаимодействием Дзялошинского-Мория.

Исследовательская группа Янь Чжоу (Yan Zhou) использует микромагнитное моделирование с помощью хорошо зарекомендовавшего себя программного пакета Object Oriented MicroMagnetic Framework (OOMMF). Они исследуют динамику скирмионов, вызванную спиновыми волнами в ограниченных геометриях с взаимодействием Дзялошинского-Мория. Например, в наноканалах: L-подобные углы и Т- и Y-подобные переходы (см рис.), которые являются основными ингредиентами схем на основе скирмионов.

Результаты группы показывают, что скирмион можете перемещаться на довольно большое расстояние, не касаясь краев образца и без необходимости тонкой настройки параметров образца. Они показали, что скирмион может повернуть вокруг сформированного угла, не касаясь краев образца даже в случае L-угла. Также было обнаружено, что скирмион всегда поворачивает налево (или направо) на Т- или Y-переходах, когда топологический число положительное (или отрицательное).

Направлением поворота скирмиона на переходе можно управлять с помощью инжекций спиновых волн из нескольких источников. Кроме того, скорость скирмиона может быть также хорошо объяснена с помощью эмпирической функции, в которую входят его начальное ускорение и последующий экспоненциальный распад. Эти новые результаты проложат путь к будущим приложениям скирмионики, и станут основой устройств на базе скирмионов, управляемых спиновыми волнами.

Движение скирмиона, управляемое спиновыми волнами в Y-образном переходе