Магнитное состояние некоторых материалов можно переключать с помощью поверхностно-индуцированной деформации

Манипулировать ферромагнетиками легко: достаточно просто приложить внешнее магнитное поле, чтобы повлиять на его внутренние магнитные свойства. С антиферромагнетиками это невозможно, но выход есть: можно работать с поверхностной деформацией. Учёным удалось переключить спины в антиферромагнитном материале с помощью поверхностной деформации. Эксперименты с диоксидом урана показали, что с помощью механического напряжения можно немного сжать кристаллическую решетку , и этого достаточно, чтобы переключить магнитный порядок материала.

Трансформации между скирмионами и антискирмионами при наличии температурного градиента с магнитным полем

В эксперименте, который может помочь в разработке новых устройств спинтроники с низким энергопотреблением, учёные из RIKEN и его коллеги использовали тепло и магнитные поля при комнатной температуре для создания преобразований между спиновыми текстурами — магнитными вихрями и антивихрями, известными как скирмионы и антискирмионы — в тонком пластинчатом монокристалле. Обнаружено, что когда к кристаллу прикладывался температурный градиент одновременно с магнитным полем (при комнатной температуре), антискирмионы внутри него превращались сначала в атопологические пузыри — своего рода переходное состояние между скирмионами и антискирмионами — а затем в скирмионы (поскольку градиент температуры увеличился). Затем они оставались в стабильной конфигурации как скирмионы, даже когда термический градиент был устранен.

Первые экспериментальные доказательства присутствия хопфионов в кристаллах

Скирмионы представляют собой двумерные, напоминающие вихревые струны, а хопфионы представляют собой трехмерные структуры внутри объема магнитного образца, напоминающие замкнутые, скрученные струны скирмионов, имеющие в простейшем случае форму бублика. Несмотря на обширные исследования последних лет, о прямом наблюдении магнитных образований сообщалось только в синтетических материалах. Данная работа является первым экспериментальным подтверждением таких состояний, стабилизированных в кристалле пластин FeGe типа B20 с помощью просвечивающей электронной микроскопии и голографии. Полученные результаты открывают новые области экспериментальной физики: идентификацию других кристаллов, в которых хопфионы стабильны, изучение того, как хопфионы взаимодействуют с электрическими и спиновыми токами, динамику хопфионов и многое другое.

Доказательства наличия спинаронов в атомах Co

Впервые физики-экспериментаторы из Вюрцбург-Дрезденского кластера передовых технологий ct.qmat продемонстрировали новый квантовый эффект, метко названный «спинарон». В тщательно контролируемой среде и с использованием современного набора инструментов им удалось доказать необычное состояние, которое атом кобальта принимает на поверхности меди. Это открытие бросает вызов давнему эффекту Кондо — теоретической концепции, разработанной в 1960-х годах и с 1980-х годов считающейся стандартной моделью взаимодействия магнитных материалов с металлами. Эти революционные открытия были опубликованы сегодня в журнале Nature Physics.

Физики обнаружили "параллельные цепи" спиновых токов в антиферромагнетиках

Группа физиков из Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук (CAS) раскрыла секрет антиферромагнетиков, которые могут ускорить спинтронику — технологию хранения и обработки данных нового поколения для преодоления узких мест современной цифровой электроники. Об этом открытии сообщается в Physical Review Letters.

Большое магнитосопротивление изолированных доменных стенок в нанопроволоках LSMO

Особенно интересным классом материалов являются полуметаллы, такие как LSMO, которые обладают полной спиновой поляризацией, что позволяет использовать их в устройствах спинтроники. До сих пор оставалось неизвестным сопротивление одиночной доменной стенки в полуметаллах. Теперь команда из Испании, Франции и Германии создала единую доменную стенку на нанопроводе LSMO и измерила изменения сопротивления в 20 раз больше, чем для обычного ферромагнетика, такого как кобальт. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.

В железосодержащем материале обнаружены сверхмалые закрученные магнитные вихри

Группа исследователей из Аргонны и Национальной лаборатории сильного магнитного поля (MagLab) обнаружила удивительные свойства магнитного материала из железа, германия и теллура. Этот материал имеет форму тонкого листа толщиной всего от нескольких до 10 атомов. Он называется двумерным ферромагнетиком. Команда обнаружила, что в этом сверхтонком материале могут сосуществовать два вида магнитных полей. Ученые называют их меронами и скирмионами. Они похожи на миниатюрные завихряющиеся штормовые системы, усеивающие плоский ландшафт ферромагнетика. Но они различаются по размеру и поведению.

Субпикосекундное перемагничивание в спиновых клапанах без редкоземельных элементов

Исследователи из Университета Лотарингии во Франции и Университета Тохоку в Японии продемонстрировали субпикосекундное перемагничивание в архетипических спиновых клапанах без редкоземельных элементов. Их открытие было опубликовано в журнале Nature Materials 9 марта 2023 года.

Антиферромагнитная металлическая фаза в легированном электронами редкоземельном никелате

Чтобы побудить материал сохранить свою антиферромагнитную металлическую фазу, не вызывая его перехода в изолятор, было использовано легирование электронами, метод изменения количества электронов в материалах. По сути, была выращена серию образцов NdNiO3, в которые добавили различное количество атомов церия вместо атомов неодима, чтобы добавить больше электронов в систему.