Projekteja vuodessa
Abstrakti
Magnetic skyrmions are topologically distinct particles whose thermally activated motion could be used to implement probabilistic computing paradigms. While solid-liquid phase transitions in skyrmion lattices have been demonstrated, the behavior of a skyrmion liquid and the effects of pinning are largely unknown. Here we demonstrate the formation of a weakly pinned skyrmion liquid in a magnetic heterostructure. By inserting a Ru wedge layer at the ferromagnet/heavy metal interface we evaluate the dependence of skyrmion dynamics on the skyrmion size and density. Our experiments demonstrate that the diffusion of skyrmions is largest in dense liquids with small skyrmions. The thermal motion of skyrmions at room temperature easily overcomes the narrow distribution of pinning site energies in the granular film structure, satisfying a key requirement of probabilistic device architectures. Micromagnetic simulations support the findings and also reveal the existence of a thermally activated high-frequency collective oscillation.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Artikkeli | 054413 |
Sivut | 1-11 |
Sivumäärä | 11 |
Julkaisu | Physical Review B |
Vuosikerta | 106 |
Numero | 5 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 10 elok. 2022 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Weakly pinned skyrmion liquid in a magnetic heterostructure'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 4 Päättynyt
-
Spin-rajapintojen ohjelmointi sähkökenttien avustuksella
Mansell, R. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2019 → 31/08/2021
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Kvanttiteknologian huippuyksikkö
Ala-Nissilä, T. (Vastuullinen tutkija)
01/01/2018 → 31/12/2020
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Spin-rajapintojen ohjelmointi sähkökenttien avustuksella
Mansell, R. (Vastuullinen tutkija)
01/09/2016 → 31/08/2019
Projekti: Academy of Finland: Other research funding