FeCoB磁性薄膜中斯格明子磁畴的设计与研究文献综述

 2024-08-09 10:08
摘要

磁性斯格明子作为一种新型拓扑自旋结构,近年来在新型磁存储器件、逻辑电路以及自旋电子学等领域引起了广泛关注。

FeCoB磁性薄膜因其低磁晶各向异性、高饱和磁化强度、良好的热稳定性等优势,成为制备斯格明子的理想材料体系之一。

本文首先介绍了斯格明子的基本概念、形成机制以及在自旋电子学器件中的应用前景;其次,重点综述了近年来国内外在FeCoB薄膜中斯格明子磁畴设计与研究方面的进展,包括薄膜制备、斯格明子尺寸的影响因素、电流驱动以及在存储器件中的应用等;最后,对FeCoB薄膜中斯格明子磁畴的设计与研究方向进行了展望。


关键词:斯格明子;FeCoB薄膜;磁畴;自旋电子学;磁存储器

1.引言

随着信息技术的快速发展,人们对数据存储容量和处理速度的要求不断提高。

传统的磁存储技术已经接近其物理极限,新型磁存储技术的研究迫在眉睫。

磁性斯格明子(MagneticSkyrmion)作为一种新型拓扑自旋结构,具有纳米尺度、低驱动电流密度、拓扑保护等优异特性,为开发高密度、低功耗、非易失的新一代磁存储器件提供了巨大潜力[1-3]。


斯格明子是一种具有拓扑保护的涡旋状自旋结构,其自旋构型由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)稳定存在。

DMI是一种反对称交换作用,通常存在于具有破缺空间反演对称性的磁性材料中[4]。

斯格明子具有以下几个显著特点:
纳米尺度:斯格明子的尺寸通常在几纳米到几十纳米之间,远小于传统磁畴的尺寸,有利于实现数据的高密度存储[5]。

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