Digitala Vetenskapliga Arkivet

Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Tunable topological magnetism in superlattices of nonmagnetic B20 systems
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Materialteori.ORCID-id: 0000-0001-7409-2196
KTH Royal Inst Technol, Sch Engn Sci, Albanova Univ Ctr, Dept Appl Phys, SE-10691 Stockholm, Sweden.;KTH Royal Inst Technol, Wallenberg Initiat Mat Sci Sustainabil WISE, SE-10044 Stockholm, Sweden.;KTH Royal Inst Technol, Swedish E sci Res Ctr, SeRC, SE-10044 Stockholm, Sweden..
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Fysiska sektionen, Institutionen för fysik och astronomi, Materialfysik. Uppsala Univ, Wallenberg Initiat Mat Sci Sustainabil, S-75121 Uppsala, Sweden..ORCID-id: 0000-0001-5111-1374
2024 (Engelska)Ingår i: Physical Review B, ISSN 2469-9950, E-ISSN 2469-9969, Vol. 110, nr 6, artikel-id L060407Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

We predict topological magnetic properties of B20 systems, that are organized in atomically thin multilayers. In particular, we focus on FeSi/CoSi / CoSi and FeSi/FeGe / FeGe superlattices with different numbers of layers and interface structures. We demonstrate that the absence of long-range magnetic order, previously observed in bulk FeSi and CoSi, is broken near the FeSi/CoSi / CoSi interface, where a magnetic state with a nontrivial topological texture appears. Using the Heisenberg and Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interactions calculated from first principles, we perform finite-temperature atomistic spin dynamics simulations for up to 2 x 106 6 spins to capture the complexity of noncollinear textures. Our simulations predict the formation of antiskyrmions in a [001]-oriented FeSi/CoSi / CoSi multilayer, intermediate skyrmions in a [111]-oriented FeSi/CoSi / CoSi system, and Bloch skyrmions in the FeSi/FeGe / FeGe (001) system, with a size between 7 and 37 nm. These varieties of topological magnetic textures in the studied systems can be attributed to the complex asymmetric structure of the DM matrix, which is different from previously known magnetic materials. We demonstrate that through structural engineering both ferromagnetic and antiferromagnetic skyrmions can be stabilized, where the latter are especially appealing for applications due to the zero skyrmion Hall effect. The proposed B20 multilayers show a potential for further exploration and call for experimental confirmation.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
American Physical Society, 2024. Vol. 110, nr 6, artikel-id L060407
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-537099DOI: 10.1103/PhysRevB.110.L060407ISI: 001290947300001OAI: oai:DiVA.org:uu-537099DiVA, id: diva2:1892509
Forskningsfinansiär
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, 2018.0060Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, 2021.0246Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, 2022.0108Knut och Alice Wallenbergs StiftelseVetenskapsrådet, 2016-05980Vetenskapsrådet, 2019-05304VetenskapsrådetStiftelsen för strategisk forskning (SSF)EnergimyndighetenEU, Europeiska forskningsrådet, 854843-FASTCORRStandUpVetenskapsrådetVetenskapsrådet, 2018-05973Tillgänglig från: 2024-08-27 Skapad: 2024-08-27 Senast uppdaterad: 2024-08-27Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2970 kB)323 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2970 kBChecksumma SHA-512
24640a393b24f5b396aa5105da5064d983af97109d77b4b408f8b7c15529f84165fc43bba1e931baec92c9c70e7e54c37004ba07ad4bddd6233bdbe808081e2c
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Borisov, VladislavEriksson, Olle
Av organisationen
MaterialteoriMaterialfysik
I samma tidskrift
Physical Review B
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 324 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 300 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf