近期,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)學(xué)習(xí)院強(qiáng)磁場科學(xué)中心田明亮課題組與復(fù)旦大學(xué)教授車仁超學(xué)習(xí)組合作在低維螺旋磁體學(xué)習(xí)中取得新進(jìn)展:通過洛倫茨電鏡的方法給出了納米薄膜樣品在傾斜磁場下的相圖,并探討了其穩(wěn)定機(jī)制,相關(guān)學(xué)習(xí)成果以Enhanced Stability of the Magnetic Skyrmion Lattice Phase under a Tilted Magnetic Field in a Two-Dimensional Chiral Magnet 為題在線發(fā)表在國際期刊納米快報(Nano Letters)上。 磁斯格明子是具有軸對稱的拓?fù)浞(wěn)定的新型自旋構(gòu)型,其拓?fù)浞(wěn)定性導(dǎo)致電子可以非常有效地和磁斯格明子耦合產(chǎn)生拓?fù)浠魻栃?yīng)和大的電子自旋轉(zhuǎn)移矩效應(yīng)。這些新穎物性使得磁斯格明子成為當(dāng)前自旋電子學(xué)學(xué)習(xí)的前沿和熱點(diǎn)之一。然而在大塊材中,磁斯格明子只存在于居里溫度附近一個非常小的磁場和溫度區(qū)域內(nèi),限制了對磁斯格明子的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和它的潛在應(yīng)用。 相對來說,在二維薄膜體系,磁斯格明子存在的溫度-磁場區(qū)間會顯著增加。然而在前期所有的實(shí)驗(yàn)工作中,磁場都加在垂直膜面的方向。由于磁斯格明子具有軸對稱磁結(jié)構(gòu),一般認(rèn)為,傾斜磁場會破壞磁斯格明子的穩(wěn)定性。而該學(xué)習(xí)中,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在一定厚度薄膜中,傾斜外磁場在特定的溫度區(qū)間(如在遠(yuǎn)低于磁相變溫度的椎形態(tài)和斯格明子態(tài)的邊界附近)出現(xiàn)磁斯格明子的穩(wěn)定性反常增強(qiáng)的現(xiàn)象。此工作解釋了磁斯格明子晶格存在的復(fù)雜性,為理解磁斯格明子的穩(wěn)定存在條件提供了新思路。 上述學(xué)習(xí)得到了國家自然科學(xué)基金、中科院青年促進(jìn)會、南京大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心的資助。