Skyrmion霍尔效应的研究结果令人惊讶

约翰古腾堡大学（JGU）和麻省理工学院（MIT）的研究人员在未来的磁存储设备领域取得了突破性进展。在2016的三月，国际上的一个研究小组针对可以作为磁转移登记或存储器设备的结构进行研究。这种类型的存储所需要的访问时间低，信息密度高，且能耗低。现在，研究小组取得了被称为skyrmions的特殊磁结构，具有可实现在不同位置之间数亿倍重复运动的特性，这是在磁移位寄存器所需的关键过程，这也是进一步实现skyrmions器件应用的关键一步。这项工作发表在《自然物理研究》杂志上.。 5~v(AB(x  
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　　实验进行了薄膜结构的专门设计，即垂直不对称多层器件，表现出破碎的反演对称性，这种具有稳定特殊自旋的结构称为skyrmions。这些结构类似于一个发旋，是比较难破坏的。这赋予他们独特的稳定性，为skyrmions等自旋电子器件的应用提供了另一种途径。 &Bj,.dD/a  
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　　skyrmions可以利用电流进行转移，并且可从磁道边缘以及丝中的单点缺陷上感应到一种排斥力。因此，他们可以相对移动而不受轨道的干扰。这是轨道设备的关键特性，提出了包括静态读写头，而磁位在轨道间实现转移。然而，skyrmions不只是在施加电流下实现平行于轨道的移动，而且可实现垂直于它的移动。这导运动方向和电流之间形成一个角称为叫做Skyrmion霍尔角。这已被在理论上进行了预测。因此，skyrmions应会在这种角度下移动下直到它们与材料的边缘相平行，然后保持恒定的距离。 Q$/V)0  
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　　约翰古腾堡大学和麻省理工学院的科学家已经证明了skyrmions可提供亿倍可重复的位移特性，事实上，可能的话，可实现更高的速度。此外，还对skyrmion霍尔角进行了详细的探讨。令人惊讶的是，原来依赖于skyrmions的速度，这意味着该运动平行和垂直于电流流动的组件的不同规模具有相同的skyrmions速度。这不是在常规的skyrmions理论描述预测模型中的情形。解决的部分方案是，这个意外的行为可能是Skyrmion自旋结构的变形，要求对skyrmions的性能特性做出更多的理论上的努力。 V[BY/<z)A  
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　　“在对skyrmions研究的争激烈的研究领域中，与领先的国际单位合作是一个战略性的优势选择。在与麻省理工学院的同事们合作后的两年内，我们已经在一个国际排名较高的自然杂志上第二次发表了我们的研究成果。研究中有来自美国的美因兹研究生院的卓越研究计划的博士生，因此该研究也有助于这一领域的国际教育的进步和该领域研究的成功，” 约翰古腾堡大学物理学院的Mathias Klä教授说，他也是美因兹项目的主管。（来源：labbang）