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  • Naturaleza magnética de estructuras complejas similares a vórtices

    (a) Estructuras magnéticas similares a vórtices de anillos múltiples y en forma de arco recuperadas del análisis TIE típico de Lorentz-TEM. (b) Características reales de estas complejas estructuras magnéticas obtenidas de la técnica de contraste de fase diferencial. Crédito:© Science China Press

    Recientemente, Se espera que la observación de nuevas estructuras magnéticas topológicas representadas por skyrmions proporcione nuevos caminos en la construcción de dispositivos espintrónicos. En burbujas magnéticas, aunque estos son dominios cilíndricos "antiguos", las burbujas de tipo I (renombradas como burbujas skyrmion con la misma topología que skyrmions) han vuelto a motivar los intereses científicos generales. Sobre el uso de microscopía electrónica de transmisión de Lorentz (Lorentz-TEM) para reconocer burbujas magnéticas en nanoestructuras magnéticas, Los científicos observaron algunas estructuras magnéticas complejas en forma de vórtice más allá de las burbujas magnéticas tradicionales, que podrían utilizarse como portadores de información en dispositivos espintrónicos emergentes. Comprensión física de ellos, sin embargo, aún no está claro. Recientemente, Tang y col. del Laboratorio de Alto Campo Magnético de la Academia de Ciencias de China aclaró estas complejas estructuras similares a vórtices como burbujas magnéticas tridimensionales (3-D) moduladas en profundidad en un cristal de Kagome Fe 3 Sn 2 .

    Extraído de la técnica de análisis TIE tradicional, las configuraciones magnéticas pueden desviarse significativamente de las estructuras magnéticas reales. Debido a la detección directa del campo magnético local de la técnica de contraste de fase diferencial (DPC), El DPC lo convierte en una técnica más avanzada para determinar con precisión configuraciones magnéticas reales. Usando la técnica DPC, primero, los autores obtuvieron las características reales de estas complejas configuraciones magnéticas. Luego, mediante la combinación con burbujas magnéticas de tipo I y II simuladas numéricamente en 3D, Los autores demostraron además que los mapeos integrales de magnetización en el plano de dos tipos de burbujas magnéticas están en alta consistencia con los experimentos y son responsables de las complejas estructuras magnéticas similares a vórtices.

    Obtenido de la técnica TEM, las configuraciones magnéticas se consideran más fácilmente dominios magnéticos bidimensionales. Este estudio sugiere que las estructuras magnéticas 3-D juegan un papel importante en la comprensión de configuraciones magnéticas complejas. Recientemente, Las estructuras magnéticas tridimensionales han atraído mucha atención; sin embargo, La observación directa de estructuras magnéticas tridimensionales sigue siendo una tarea desafiante. Este estudio proporciona una importante prueba experimental de la existencia de estructuras magnéticas tridimensionales.

    Dos tipos de burbujas magnéticas moduladas en profundidad numéricamente simuladas (panel superior) y las correspondientes asignaciones de magnetización integrales en el plano sobre la profundidad (panel inferior). Crédito:© Science China Press




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