Nucleation and manipulation of single skyrmions using spin-polarized currents in antiferromagnetic skyrmion-based racetrack memories

空中骑兵 赛道记忆 成核 物理 凝聚态物理 自旋(空气动力学) 反铁磁性 铁磁性 计算机科学 内存刷新 计算机存储器 热力学 半导体存储器 操作系统
作者
Hamza Belrhazi,Mohamed El Hafidi
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:4
标识
DOI:10.1038/s41598-022-19587-6
摘要

In this work, an ultrafast nucleation of an isolated anti-ferromagnetic (AFM) skyrmion was reported in an AFM layer with DMi strengths of 0.47[Formula: see text]0.32 [Formula: see text] using spin-transfer torque by locally injecting pure spin currents into magnetic tracks. Besides, we revealed the key advantages of AFM skyrmion-based racetrack memories by comparing the motion of AFM and FM skyrmions driven by spin-orbit torques (SOTs) for different skyrmion sizes along racetrack memories with various notch sizes. Our results indicate that for AFM skyrmion, the skyrmion Hall effect does not exist during the skyrmion motion, therefore at small skyrmion sizes, we succeeded to overcome the repulsive forces developed in the notch area for low and large SOTs. The obtained findings were carefully analyzed by computing the variation of energy barriers associated with the notch for different skyrmion sizes using minimum energy path (MEP) calculations. We showed that the larger the skyrmion size, the harder it is to shrink the skyrmion in the notch which produces a high energy barrier (Eb) for large skyrmion sizes. Moreover, as the notch size increases, the skyrmion size shrinks further, and hence Eb increases proportionally. Nevertheless, we proved that AFM skyrmions are more efficient and flexible than FM skyrmions against boundary forces.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助清新的音响采纳,获得10
2秒前
2秒前
wxy完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
一期一会发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
周em12_发布了新的文献求助10
10秒前
yztz应助醒醒采纳,获得10
10秒前
在水一方应助研友_LjDyNZ采纳,获得10
12秒前
14秒前
16秒前
慕青应助liuzengzhang666采纳,获得10
16秒前
一期一会完成签到,获得积分10
17秒前
无花果应助timo采纳,获得10
19秒前
学术垃圾完成签到 ,获得积分10
19秒前
赘婿应助roaring采纳,获得10
21秒前
27秒前
机灵一兰完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
29秒前
没有你不行完成签到,获得积分10
30秒前
彭于晏应助清新的音响采纳,获得10
30秒前
32秒前
提拉敏苏发布了新的文献求助30
32秒前
SciGPT应助CYY采纳,获得10
33秒前
33秒前
34秒前
Ssmall发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
37秒前
timo发布了新的文献求助10
39秒前
40秒前
40秒前
42秒前
完美世界应助隐形的傲易采纳,获得10
45秒前
情怀应助Rao采纳,获得10
45秒前
科研通AI5应助菜鸡5号采纳,获得10
45秒前
46秒前
是小明啦发布了新的文献求助10
46秒前
48秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778177
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323851
关于积分的说明 10216096
捐赠科研通 3039069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667747
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758358