Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2508.18522v1

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 材料科学

arXiv:2508.18522v1 (cond-mat)
[提交于 2025年8月25日 ]

标题: 锂修饰的范德华铁磁体Fe$_3$GeTe$_2$中纳米尺度自旋涡的长寿命

标题: Long lifetimes of nanoscale skyrmions in lithium-decorated van der Waals ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$

Authors:Soumyajyoti Haldar, Moritz A. Goerzen, Stefan Heinze, Dongzhe Li
摘要: 由于自旋-轨道耦合并依赖于反演对称性的破坏,Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)被认为是形成磁性斯格明子的关键因素。 然而,大多数二维磁体表现出反演对称性;因此,DMI被抑制。 在这里,我们提出了一种通过在二维磁体表面吸收锂来诱导大DMI的策略——一种实验上可行的方法。 使用第一性原理和原子自旋模拟,我们预测在锂修饰的单层Fe$_3$GeTe$_2$中,在施加小的垂直磁场($B_z$)的情况下形成纳米尺度的斯格明子。 值得注意的是,我们在$B_z = 0.4$ T时发现非常大的斯格明子能量势垒,超过300 meV,与铁磁体/重金属界面观察到的相当。 这些独特斯格明子的起源归因于强DMI、交换挫败和小磁晶各向异性能之间的竞争。 我们进一步表明,亚稳态斯格明子的寿命在温度高达75 K时超过一小时。
摘要: The Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI), which originates from spin-orbit coupling and relies on broken inversion symmetry, is recognized as a key ingredient in forming magnetic skyrmions. However, most 2D magnets exhibit inversion symmetry; therefore, the DMI is suppressed. Here, we propose a strategy to induce large DMI via lithium absorption on the surface of 2D magnets -- an experimentally feasible approach. Using first-principles and atomistic spin simulations, we predict the formation of nanoscale skyrmions in lithium-decorated monolayer Fe$_3$GeTe$_2$ by imposing small out-of-plane magnetic fields ($B_z$). Notably, we find very large skyrmion energy barriers of more than 300 meV at $B_z = 0.4$ T, comparable to those observed in ferromagnet/heavy-metal interfaces. The origin of these unique skyrmions is attributed to the competition between strong DMI, exchange frustration, and small magnetocrystalline anisotropy energy. We further show that the lifetimes of metastable skyrmions exceed one hour for temperatures up to 75 K.
评论: 7页,4图
主题: 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci)
引用方式: arXiv:2508.18522 [cond-mat.mtrl-sci]
  (或者 arXiv:2508.18522v1 [cond-mat.mtrl-sci] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.18522
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Dongzhe Li [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 8 月 25 日 21:49:14 UTC (8,463 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.mtrl-sci
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
cond-mat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号