Effect of magnetic field and temperature on the structure of a two-dimensional magnetic on a substrate

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We presented a study of the influence of temperature, external magnetic field, and non-magnetic substrate on a two-dimensional magnet with a skyrmion structure. The study was conducted using Monte Carlo simulation. The skyrmion structure was ensured by the presence of the Dzyaloshinsky-Moriya interaction and anisotropy in the energy of the system. The effect of the substrate was described by the Frenkel-Kontorova potential.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. V. Maltsev

Chelyabinsk State University

Author for correspondence.
Email: malts_iv@mail.ru
Russian Federation, Chelyabinsk

I. A. Kuznetsov

Chelyabinsk State University

Email: malts_iv@mail.ru
Russian Federation, Chelyabinsk

I. V. Bychkov

Chelyabinsk State University

Email: malts_iv@mail.ru
Russian Federation, Chelyabinsk

References

  1. Iwasaki J., Mochizuki M., Nagaosa N. // Nature Nanotech. 2013. V. 8. P. 742.
  2. Boulle O., Vogel J., Yang H. et al. // Nature Nanotech. 2017. V. 12. P. 830.
  3. Sampaio J., Cros V., Rohart S. et al. // Nature Nanotech. 2013. V. 8. P. 839.
  4. Woo S., Litzius K., Krüger B. et al. // Nature Mater. 2016. V. 15. P. 501.
  5. Yu G., Jenkins A., Ma X. et al. // Nano Lett. 2018. V. 18. No. 2. P. 980.
  6. Rana K.G., Finco A., Fabre F. et al. // Phys. Rev. Appl. 2020. V. 13. Art. No. 044079.
  7. Guang Y., Bykova I., Liu Y. et al. // Nature Commun. 2020. V. 11. P. 949.
  8. Moreau-Luchaire C., Moutafis C., Reyren N. et al. // Nature Nanotechnol. 2016. V. 11. P. 444.
  9. Sun L., Cao R.X., Miao B.F. et al. // Phys. Rev. Lett. 2013. V. 110. P. 167201.
  10. Sharafullin I.F., Diep H.T. // Symmetry. 2020. V. 12. No. 1. Art. No. 26.
  11. Hog S.E., Sharafullin I.F., Diep H. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2022. V. 563. P. 169920.
  12. Hu X.C., Wu H.T., Wang X.R. // Nanoscale. 2022. V. 14. P. 7516.
  13. Emori S., Bauer U., Ahn S.M. et al. // Nature Mater. 2013. V. 12. P. 611.
  14. Hanneken C., Otte F., Kubetzka A. et al. // Nature Nanotechnol. 2015. V. 10. P. 1039.
  15. Hamamoto K., Ezawa E., Nagaosa N. // Appl. Phys. Lett. 2016. V. 108. No. 11. P. 112401.
  16. Romming N., Hanneken C., Menzel M. et al. // Science. 2013. V. 341. No. 6146. P. 636.
  17. Dzyaloshinskii I. // J. Phys. Chem. Solids. 1958. V. 4. No. 4. P. 241.
  18. Moriya T. // Phys. Rev. 1960. V. 120. P. 91.
  19. Dai B., Wu D., Razavi S.A. et al. // Sci. Adv. 2023. V. 9. No. 7. Art. No. eade6836.
  20. Mühlbauer S., Binz B., Jonietz F. et al. // Science. 2009. V. 323. P. 915.
  21. Yi S. D., Onoda S., Nagaosa N. et al. // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. Art. No. 054416.
  22. Edwards S.F., Anderson P.W. // J. Physics F. Met. Phys. 1975. V. 5. No. 5. P. 965.
  23. Frenkel Y., Kontorova T. // Acad. Sci. USSR J. Phys. 1939. V. 1. P. 137.
  24. Темирязев А.Г., Здоровейщев А.В., Темирязева М.П. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. T. 87. № 3. C. 368; Temiryazev A.G., Zdoroveishchev A.V., Temiryazeva M.P. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 3. P. 318.
  25. Шарафуллин И.Ф., Нугуманов А.Г., Баишева А.Х. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 4. С. 511; Sharafullin I.F., Nugumanov A.G., Baisheva A.H. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 4. P. 443.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Spin configuration and intensity profile for skyrmion phases at low temperature (T = 0.01). Arrows indicate spin directions in the XY plane.

Download (30KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Change in magnetic structure of SC1, SC2, SS phases under magnetic field. Dark and light areas indicate local chirality values χij. Arrows indicate spin directions in the XY plane.

Download (73KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of order parameter Q(T) for skyrmion phases SC1, SC2, SCh.

Download (16KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence Q(T) for different values of substrate potential period b (αFK/g = 0.002).

Download (20KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».