Skyrmiones antiferromagnéticos fraccionarios en MgSc2S4

ROSALES, H.D.; KAUR, GURATINDER; ZAHARKO, OKSANA; GÓMEZ ALBARRACÍN, FLAVIA A.; CABRA, D. C.; GAO, SHANG; TSURKAN, VLADIMIR

Workshop; XV Seminario Intensivo de Materia Condensada y Física Estadística - SIMAFE 2020; 2020

Universidad de La Frontera y el Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología ? CEDENNA

Los skyrmiones son texturas magnéticas tipo partı́cula que poseen gran estabilidad topológica,pueden arreglarse espontáneamente en redes, y pueden ser manipulados por corrientes eléctricas de muy baja densidad. Estas propiedades hacen de los skyrmiones candidatos prometedores en dispositivos de espintrónica. Hasta ahora, se han observado en una variedad de sistemas skyrmiones ferromagnéticos [1], en los que los momentos magnéticos exhiben una orientación cuasi-paralela entre espines vecinos. Sin embargo, teóricamente también son posibles skyrmiones antiferromagnéticos con espines vecinos antiparalelos [2]. En este último caso, se espera un control más flexible de las propiedades de transporte en comparación con el caso ferromagnético. En este trabajo [3], mostramos que en la espinela MnSc2S4 , cuyos iones magnéticos M2+ forman una red de diamante, se estabiliza una red de skyrmiones antiferromagnéticos fraccionarios interpenetrados en planos perpendiculares a la dirección [111], con caracterı́sticas similares a los Merones [4]. Combinando simulaciones de Monte Carlo y resultados experimentales de Dispersión de Neutrones (Paul Sherrer Institute), mostramos que el ingrediente fundamental para estabilizar este tipo de textura topológica es la inclusión de interacciones anisotrópicas, compatibles por la simetrı́a cristalina del material. Nuestro trabajo demuestra que los skyrmiones antiferromagnéticos, propuestos teóricamente, pueden estabilizarse en materiales reales y representan un importante paso hacia la implementación de dispositivos espintrónicos.