Adv.,Mater.,Cr插层过渡金属硫族化合物中的手性螺旋磁性和一维磁孤子

成果介绍

具有拓扑自旋织构的手性磁体有望在下一代磁存储器中具有广阔的应用前景。

有鉴于此，近日，阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)张西祥教授和兰州大学彭勇教授（共同通讯作者）等合作报告通过Cr元素的精确插层，在过渡金属硫族化合物2H-TaS₂中发现了1D非平凡磁性孤子。在合成的Cr_1/3TaS₂(CTS)单晶中，来自TaS₂的强自旋-轨道相互作用与磁性Cr离子手性排列的耦合引起了强大的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用。通过洛伦兹透射电子显微镜在CTS中观察到具有≈25 nm短空间周期的磁性螺旋。在垂直于螺旋轴的磁场中，螺旋自旋结构转变为手性孤子晶格（CSL），其自旋结构演化与手性正弦-戈登理论一致，这为CSL在快速非易失性磁存储器中的应用开辟了前景。这项工作为孤子物理学引入了一种新范式，并为寻找新型二维磁体提供了一种有效的策略。

图文导读

图1. CTS的不同类型自旋织构和基本物理性质。

图2. CTS块材单晶的磁化结果。

图3. CTS层状样品中手性自旋织构的L-TEM观察。

图4.CTS块材单晶T_c附近的磁化

图5. CTS的磁相图与磁场和温度的关系。

文献信息

Chiral Helimagnetism and One-Dimensional Magnetic Solitons in a Cr-Intercalated Transition Metal Dichalcogenide

(Adv. Mater., 2021, DOI:10.1002/adma.202101131)

文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202101131

原文刊载于【低维 昂维】公众号

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