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Manipulation of topological spin textures in centrosymmetric rare-earth magnets

Journal of Materials Science & Technology 2023年第25期156卷 254-260页

作者： Shulan Zuo Kaiming Qiao Ying Zhang Tongyun Zhao Chengbao Jiang Baogen Shen Key Laboratory of Aerospace Materials and Performance (Ministry of Education) School of Materials Science and EngineeringBeihang UniversityBeijing 100191China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics Institute of Physics Chinese Academy of SciencesBeijing 100190China Ningbo Institute of Materials Technology & Engineering Chinese Academy of SciencesNingbo 315201China

Topologically protected magnetic skyrmions are expected to be used in the next-generation spintronic devices.Realizing their nucleation and manipulation at room temperature is fundamental for future practical applications.Here,using in situ Lorentz transmission electron microscopy and micromagnetic simulation,we demonstrate that magnetic biskyrmions can spontaneously exist at room temperature in Nd_(1-x) Tb_(x)Co_(5)(x=0.3,0.5)alloys.The spontaneous biskyrmions are controllably obtained over a wide temperature range across room temperature by switching atomic chemical environment.Furthermore,the density of biskyrmions can be tuned by a small magnetic field.High-density biskyrmions are stimulated to form in the thinner region at room temperature by introducing an in-plane magnetic field component.These results provide valuable insights into the manipulation of topological states,which is of great significance to their practical applications.

关键词： biskyrmions Spin-reorientation transition Manipulation Nd1–TbCo5

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