Magnetisk karakter af komplekse vortex-lignende strukturer

For nylig, observation af nye topologiske magnetiske strukturer repræsenteret af skyrmioner forventes at give nye veje til at konstruere spintroniske enheder. I magnetiske bobler, selvom disse er "gamle" cylinderdomæner, type-I boblerne (omdøbt til skyrmion bobler med samme topologi som skyrmioner) har remotiveret generelle videnskabelige interesser. Ved at bruge Lorentz transmissionselektronmikroskopi (Lorentz-TEM) til at genkende magnetiske bobler i magnetiske nanostrukturer, forskere observerede nogle komplekse vortex-lignende magnetiske strukturer ud over de traditionelle magnetiske bobler, som kunne bruges som informationsbærere i nye spintroniske enheder. Fysisk forståelse af dem, imidlertid, forbliver uklart. For nylig, Tang et al. fra High Magnetic Field Laboratory of Chinese Academy of Sciences afklarede disse komplekse hvirvellignende strukturer som dybdemodulerede tredimensionelle (3-D) magnetiske bobler i en Kagome krystal Fe ₃ Sn ₂ .

Som hentet fra den traditionelle TIE-analyseteknik, de magnetiske konfigurationer kan afvige væsentligt fra rigtige magnetiske strukturer. På grund af den direkte detektering af det lokale magnetfelt af differential phase contrast (DPC) teknikken, DPC gør det til en mere avanceret teknik til at bestemme rigtige magnetiske konfigurationer nøjagtigt. Ved at bruge DPC-teknikken, først, forfattere opnåede de virkelige træk ved disse komplekse magnetiske konfigurationer. Derefter, ved at kombinere med 3-D numerisk simulerede type-I og II magnetiske bobler, forfattere demonstrerede yderligere, at de integrerede magnetiseringskortlægninger i planet af to typer magnetiske bobler er i høj overensstemmelse med eksperimenterne og er ansvarlige for de komplekse hvirvellignende magnetiske strukturer.

Som opnået fra TEM-teknikken, de magnetiske konfigurationer betragtes lettere som todimensionelle magnetiske domæner. Denne undersøgelse tyder på, at 3-D magnetiske strukturer spiller en vigtig rolle i forståelsen af ​​komplekse magnetiske konfigurationer. For nylig, 3-D magnetiske strukturer har tiltrukket sig stor opmærksomhed; imidlertid, direkte observation af 3-D magnetiske strukturer er fortsat en udfordrende opgave. Denne undersøgelse giver et vigtigt eksperimentelt bevis på eksistensen af ​​3-D magnetiske strukturer.