(a) Structures magnétiques multi-anneaux et en forme d'arc de type vortex extraites de l'analyse TIE typique de Lorentz-TEM. (b) Caractéristiques réelles de ces structures magnétiques complexes obtenues à partir de la technique de contraste de phase différentiel. Crédit :©Science China Press
Récemment, l'observation de nouvelles structures magnétiques topologiques représentées par les skyrmions devrait ouvrir de nouvelles voies dans la construction de dispositifs spintroniques. Dans des bulles magnétiques, bien qu'il s'agisse de domaines cylindriques "anciens", les bulles de type I (renommées bulles skyrmions avec la même topologie que skyrmions) ont remotivé des intérêts scientifiques généraux. Sur l'utilisation de la microscopie électronique à transmission de Lorentz (Lorentz-TEM) pour reconnaître les bulles magnétiques dans les nanostructures magnétiques, les scientifiques ont observé des structures magnétiques complexes de type vortex au-delà des bulles magnétiques traditionnelles, qui pourraient être utilisés comme supports d'information dans les dispositifs spintroniques émergents. Compréhension physique d'eux, cependant, reste pas clair. Récemment, Tang et al. du High Magnetic Field Laboratory de l'Académie chinoise des sciences a clarifié ces structures complexes de type vortex sous forme de bulles magnétiques tridimensionnelles (3-D) modulées en profondeur dans un cristal de Kagome Fe
Comme récupéré de la technique d'analyse TIE traditionnelle, les configurations magnétiques peuvent s'écarter considérablement des structures magnétiques réelles. En raison de la détection directe du champ magnétique local de la technique du contraste de phase différentiel (DPC), Le DPC en fait une technique plus avancée pour déterminer avec précision les configurations magnétiques réelles. En utilisant la technique DPC, premier, les auteurs ont obtenu les caractéristiques réelles de ces configurations magnétiques complexes. Puis, en combinant avec des bulles magnétiques de types I et II simulées numériquement en 3D, les auteurs ont en outre démontré que les cartographies intégrales de magnétisation dans le plan de deux types de bulles magnétiques sont en grande cohérence avec les expériences et sont responsables des structures magnétiques complexes de type vortex.
Comme obtenu à partir de la technique MET, les configurations magnétiques sont plus facilement considérées comme des domaines magnétiques bidimensionnels. Cette étude suggère que les structures magnétiques 3-D jouent un rôle important dans la compréhension des configurations magnétiques complexes. Récemment, Les structures magnétiques 3-D ont attiré beaucoup d'attention; cependant, l'observation directe des structures magnétiques 3-D reste une tâche difficile. Cette étude fournit une preuve expérimentale importante de l'existence de structures magnétiques 3-D.
Deux types de bulles magnétiques à modulation de profondeur simulée numériquement (panneau supérieur) et cartographies intégrales correspondantes de magnétisation dans le plan sur la profondeur (panneau inférieur). Crédit :©Science China Press