Fast current-induced skyrmion motion in synthetic antiferromagnets

空中骑兵 物理 电流(流体) 拓扑量子数 实现(概率) 凝聚态物理 霍尔效应 铁磁性 拓扑(电路) 运动(物理) 磁场 经典力学 量子力学 电气工程 热力学 统计 数学 工程类
作者
Van Tuong Pham,Naveen Sisodia,Ilaria Di Manici,Joseba Urrestarazu-Larrañaga,Kaushik Bairagi,Johan Pelloux-Prayer,Rodrigo Guedas,L. D. Buda-Prejbeanu,S. Auffret,Andrea Locatelli,Tevfik Onur Menteş,S. Pizzini,Pawan Kumar,Aurore Finco,V. Jacques,Gilles Gaudin,Olivier Boulle
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:384 (6693): 307-312 被引量:32
标识
DOI:10.1126/science.add5751
摘要

Magnetic skyrmions are topological magnetic textures that hold great promise as nanoscale bits of information in memory and logic devices. Although room-temperature ferromagnetic skyrmions and their current-induced manipulation have been demonstrated, their velocity has been limited to about 100 meters per second. In addition, their dynamics are perturbed by the skyrmion Hall effect, a motion transverse to the current direction caused by the skyrmion topological charge. Here, we show that skyrmions in compensated synthetic antiferromagnets can be moved by current along the current direction at velocities of up to 900 meters per second. This can be explained by the cancellation of the net topological charge leading to a vanishing skyrmion Hall effect. Our results open an important path toward the realization of logic and memory devices based on the fast manipulation of skyrmions in tracks.
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