自旋电子学：室温旋转自旋纹理的新途径

在一些材料中，自旋形成纳米和微米尺度内的复杂磁结构，其中磁化方向沿着特定方向扭曲和卷曲。这种结构的例子有磁泡、斯格明子和磁涡流。

自旋电子学的目标是利用这种微小的磁性结构来存储数据或执行逻辑运算，与当今占主导地位的微电子元件相比，功耗非常低。然而，大多数磁性纹理的生成和稳定仅限于少数材料，并且可以在非常特定的条件(温度、磁场等)下实现。

由 HZB 物理学家 Sergio Valencia 博士领导的一项国际合作现在研究了一种新方法，可用于在各种化合物中创建和稳定复杂的自旋纹理，例如径向涡旋。在径向涡流中，磁化指向或远离结构的中心。这种类型的磁性配置通常非常不稳定。

在这种新颖的方法中，径向涡流是在超导结构的帮助下产生的，而表面缺陷的存在实现了其稳定性。

超导YBCO岛

样品由微米大小的岛组成，该岛由高温超导体 YBCO 制成，上面沉积有铁磁化合物。将样品冷却到 92 开尔文 (-181 °C) 以下时，YBCO 进入超导状态。

在这种状态下，施加外部磁场并立即去除。这个过程允许磁通量子的穿透和钉扎，进而产生杂散磁场。

正是这种杂散场在上面的铁磁层中产生了新的磁性微结构：自旋从结构中心径向发射，就像径向涡流一样。

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