亚铁磁CoHo合金

飞秒激光造出天空子

这种合金在飞秒激光脉冲下能通过自旋重取向转变，从单畴态快速生成拓扑天空子，为超低能耗信息存储提供新路径。

Zhang, Wei · Huang, Tianxun · Hehn, Michel · Malinowski, G. · Vergès, Maxime · Hohlfeld, Julius · Remy, Quentin · Lacour, Daniel · Wang, Xinran · 赵国平 · Vallobra, Pierre · 徐勇 · Mangin, Stéphane · 赵巍胜

ACS Applied Materials & Interfaces 2023

参数信息

自旋重取向时间尺度

1 ps

Skyrmion相生成

1

技术优势

单脉冲即可成核

飞秒激光单次照射即可将单畴态转变为skyrmion相，无需多次曝光或辅助场。

皮秒级写入

自旋重取向跃迁发生在皮秒时间尺度，为超快磁写入提供可能。

机理明确可控

通过两步过程（PMA抑制与恢复）实现skyrmion生成，为设计激光参数提供依据。

应用场景

• 自旋电子学器件：提供激光直写skyrmion的方法，免去电流/磁场辅助，简化器件结构并降低能耗。
• 磁随机存储器：皮秒级skyrmion写入速度远超传统MRAM，有望实现超快非易失存储。
• 超快激光控制磁性：展示单脉冲飞秒激光对磁态的确定性调控，为超快磁记录提供实验范式。
• 拓扑磁结构：实现从普通单畴到拓扑skyrmion相的瞬态转变，为研究拓扑相变动力学提供平台。