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Erschienen in: Physics of Metals and Metallography 14/2023

05.02.2024 | ELECTRICAL AND MAGNETIC PROPERTIES

Skyrmion Lattices Phase Driven by Interfacial-Engineered Dzyaloshinskii–Moriya Interaction in Frustrated Antiferromagnetic/Ferroelectric Bilayers

verfasst von: I. F. Sharafullin, A. R. Yuldasheva, D. I. Abdrakhmanov, A. G. Nugumanov

Erschienen in: Physics of Metals and Metallography | Ausgabe 14/2023

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Abstract

The spin Heisenberg antiferromagnet on the frustrated triangular lattice is known to feature various zero-field ground-state phases, consisting of skyrmion lattice phase and the multiple spin spiral ground states as well as a spiral spin state. Using steepest-descent method we investigate the properties of this system and the related ferroelectric lattice in the presence of a finite magnetoelectric coupling, addressing both the ground-state phase diagram. In addition to the zero-field ground states, we find at moderate values magnetoelectric coupling a skyrmion lattice phase. We show that magnetic frustration induces the creation and emergence of a skyrmion lattice at moderate values of Dzyaloshinskii–Moriya interaction and interface magnetoelectric coupling with adjacent ferroelectric layer. At intermediate Dzyaloshinskii–Moriya interaction, we identify that the skyrmion lattice states are stabilized by a spin anisotropy.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat T. Matsumura, K. Kurauchi, M. Tsukagoshi, N. Higa, H. Nakao, M. Kakihana, M. Hedo, T. Nakama, and Y. Ōnuki, “Distorted triangular skyrmion lattice in a noncentrosymmetric tetragonal magnet,” arXiv Preprint (2023). T. Matsumura, K. Kurauchi, M. Tsukagoshi, N. Higa, H. Nakao, M. Kakihana, M. Hedo, T. Nakama, and Y. Ōnuki, “Distorted triangular skyrmion lattice in a noncentrosymmetric tetragonal magnet,” arXiv Preprint (2023).
2.
Zurück zum Zitat T. Usami, Y. Sanada, Y. Shiratsuchi, S. Yamada, T. Kanashima, R. Nakatani, and K. Hamaya, “Converse magnetoelectric coupling coefficient greater than 10−6 s/m in perpendicularly magnetized Co/Pd multilayers on Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3,” J. Magn. Magn. Mater. 570, 170532 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.170532CrossRef T. Usami, Y. Sanada, Y. Shiratsuchi, S. Yamada, T. Kanashima, R. Nakatani, and K. Hamaya, “Converse magnetoelectric coupling coefficient greater than 10−6 s/m in perpendicularly magnetized Co/Pd multilayers on Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3,” J. Magn. Magn. Mater. 570, 170532 (2023). https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​jmmm.​2023.​170532CrossRef
4.
Zurück zum Zitat A. N. Bogdanov and D. A. Yablonskii, “Thermodynamically stable ‘vortices’ in magnetically ordered crystals. The mixed state of magnets,” J. Exp. Theor. Phys. 68 (1), 101 (1989).ADS A. N. Bogdanov and D. A. Yablonskii, “Thermodynamically stable ‘vortices’ in magnetically ordered crystals. The mixed state of magnets,” J. Exp. Theor. Phys. 68 (1), 101 (1989).ADS
8.
Zurück zum Zitat O. Boulle, J. Vogel, H. Yang, S. Pizzini, D. De Souza Chaves, A. Locatelli, T. O. Menteş, A. Sala, L. D. Buda-Prejbeanu, O. Klein, M. Belmeguenai, Yv. Roussigné, A. Stashkevich, S. M. Chérif, L. Aballe, M. M. Foerster, M. Chshiev, S. Auffret, I. M. Miron, and G. Gaudin, “Room-temperature chiral magnetic skyrmions in ultrathin magnetic nanostructures,” Nat. Nanotechnol. 11, 449–454 (2016). https://doi.org/10.1038/nnano.2015.315CrossRefADSPubMed O. Boulle, J. Vogel, H. Yang, S. Pizzini, D. De Souza Chaves, A. Locatelli, T. O. Menteş, A. Sala, L. D. Buda-Prejbeanu, O. Klein, M. Belmeguenai, Yv. Roussigné, A. Stashkevich, S. M. Chérif, L. Aballe, M. M. Foerster, M. Chshiev, S. Auffret, I. M. Miron, and G. Gaudin, “Room-temperature chiral magnetic skyrmions in ultrathin magnetic nanostructures,” Nat. Nanotechnol. 11, 449–454 (2016). https://​doi.​org/​10.​1038/​nnano.​2015.​315CrossRefADSPubMed
15.
Zurück zum Zitat H. P. Perumal, S. Sankaran Kunnath, B. Priyanka, and J. Sinha, “Tunable conversion of topological spin texture from domain wall pair for magnetic memory application in specially designed magnetic nanotracks,” ACS Appl. Electron. Mater. 5, 3641–3649 (2023). https://doi.org/10.1021/acsaelm.3c00391CrossRef H. P. Perumal, S. Sankaran Kunnath, B. Priyanka, and J. Sinha, “Tunable conversion of topological spin texture from domain wall pair for magnetic memory application in specially designed magnetic nanotracks,” ACS Appl. Electron. Mater. 5, 3641–3649 (2023). https://​doi.​org/​10.​1021/​acsaelm.​3c00391CrossRef
23.
33.
Metadaten
Titel
Skyrmion Lattices Phase Driven by Interfacial-Engineered Dzyaloshinskii–Moriya Interaction in Frustrated Antiferromagnetic/Ferroelectric Bilayers
verfasst von
I. F. Sharafullin
A. R. Yuldasheva
D. I. Abdrakhmanov
A. G. Nugumanov
Publikationsdatum
05.02.2024
Verlag
Pleiades Publishing
Erschienen in
Physics of Metals and Metallography / Ausgabe 14/2023
Print ISSN: 0031-918X
Elektronische ISSN: 1555-6190
DOI
https://doi.org/10.1134/S0031918X23601452

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