《受限體系Skyrmion動力學研究》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由孔令堯擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：受限體系Skyrmion動力學研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孔令堯
- 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁Skyrmion（Sk）表示的是一種渦旋狀的自旋構型。由於其具有尺寸小（~nm）、拓撲穩定以及高度敏感於自旋極化電流等特性，在自旋電子器件方面有著很好的套用潛質，對Sk的研究已經成為磁性材料領域的前沿。理論上，基於海森堡鐵磁交換作用和Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用的格點模型在描述三維以及二維體系中的Sk性質獲得了很大的成功。然而最近在準一維FeGe納米條帶中的實驗發現，簡單的擴展這個模型到一維卻無法解釋相關的實驗現象。本項目擬通過改進準一維受限情況下的理論模型，計算一維納米條中Sk的動力學過程。通過分析體系邊界對基態構型以及Sk動力學過程的影響，揭示受限效應的本質影響。相關的理論結果能夠完善Sk的理論，並為Sk在低維體系下自旋電子器件的套用奠定堅實的理論基礎。
結題摘要
磁斯格明子是一種具有拓撲穩定性的新型磁結構，有潛力套用於新一代的磁存儲器件中，因此其在準一維受限的納米條帶中的動力學就顯得尤為重要。而實驗觀測結果與微磁學模擬的結果在細節上不一致，本項目針對這一問題，系統性的分析討論了在準一維受限體系下微磁學計算方法的表現，取得了如下的成果：(1)針對手性磁體中斯格明子晶體態和螺旋態兩種具有代表性的磁結構，採用解析分析與微磁學計算相對照的方式，分析了連續模型與不同格線離散模型之間的能量差異，並發現了格點模型在兩種磁結構中引入的各向異性的差異；(2)使用這個各向異性解釋了準一維納米條帶中的斯格明子磁結構及螺旋磁結構的特性，並提出了厚度對螺旋磁結構排布的調製作用；(2)針對手性磁體中斯格明子動力學過程、相圖的蒙特卡洛計算等，提出了不同密度格點模型之間的能量修正方案的構想，用以對比不同條件下計算所得的結果，完善了斯格明子動力學計算方法。本項目在自然科學基金的支持下，發表SCI收錄的期刊論文1篇，通過該方面的研究細化了斯格明子等磁結構的行為的計算方法，為相關研究提供了有價值的參考。
