Новый тип стабильных квазичастиц в киральных магнетиках

Ф.Н. Рыбаков, А.Б. Борисов

Найден новый тип термодинамически стабильных магнитных состояний в киральных магнетиках. Такие состояния являются солитонами микромагнитных уравнений, локализованными в трех измерениях вблизи свободной границы образца, и могут быть найдены в кристаллах типа B20, в частности в сплавах Mn1-xFexGe, Mn1-xFexSi, Fe1-xCoxSi. 

Разработаны новые методы и численные алгоритмы поиска стабильных и метастабильных состояний, вычисления энергетических барьеров в классических спиновых моделях. Результаты имеют существенное значение для разработки скирмионной беговой памяти (skyrmion racetrack), где подобные квазичастицы выступают носителями информации и перемещаются с помощью спиновых токов.

 

 

Структура вектора намагниченности вихревой трубки – кирального скирмиона и нового стабильного состояния в пленке геликоидального магнетика.

(Отдел теоретической и математической физики ИФМ УрО РАН, лаб. теории нелинейных явлений; авторы: Борисов А.Б., д.ф.м.н., Рыбаков Ф.Н. Результаты опубликованы: в сборниках трудов международных конференций “E-MRS 2015 Spring Meeting” (Lille 2015), в журналах Phys. Rev. B (2014), Phys. Rev. Lett. (2015). Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ – проект № 14-02-31012).

 

Полный список публикаций по представляемой работе:

  1. S.A. Meynell, M.N. Wilson, J.C. Loudon, A. Spitzig, F.N. Rybakov, M.B. Johnson, T.L. Monchesky. Hall effect and transmission electron microscopy of epitaxial MnSi thin films. – Physical Review B, 2014, v.90, p. 224419.
  2. F.N. Rybakov, A.B. Borisov, S. Blugel, N.S. Kiselev. New Type of Stable Particlelike States in Chiral Magnets. – Physical Review Letters, 2015, v.115, p. 117201.