近期,我院计算凝聚态物理组在磁斯格明子赛道存储器研究方面取得新进展,相关研究成果“Realization of zero skyrmion Hall angle by elongating skyrmions” 发表在《Physical Review B》(2025, 111, 134426),硕士研究生刘照华为第一作者,金晨东博士为通讯作者。
磁斯格明子被认为是赛道存储器中潜在的信息载体。然而,斯格明子霍尔效应限制了斯格明子沿直线方向的最大速度,这阻碍了基于磁斯格明子赛道存储器的进一步应用。本文研究了由各向异性Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)诱导的拉长斯格明子的基本性质。利用微磁模拟和求解Thiele方程相结合的方法,研究了在各向异性DMI,吉尔伯特阻尼和电流等不同条件下的自旋轨道转矩驱动拉长斯格明子的动力学特性。研究发现,相比于圆形斯格明子,拉长斯格明子可以实现零斯格明子霍尔角,而吉尔伯特阻尼梯度是控制斯格明子霍尔角的有效方法。需要注意的是,拉长斯格明子的旋转对称性破缺导致其热稳定性低于圆形斯格明子。我们的研究结果为零斯格明子霍尔角的运动提供了可能,这有助于指导拉长斯格明子在赛道存储器中的应用。

该工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、中央引导地方基金、河北大学高层次引进人才项目、河北大学科研创新团队项目、河大超算等的资助和支持。
论文链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.134426