【学术预告】 拓扑磁孤子的十年:从一维到三维

发布时间:2019-12-26 南师物理学院 浏览次数:

 
报告专家:王宪思
报告时间: 20191231 周二上午10:00 AM
报告地点: 行健楼437
邀请单位: 物理科学与技术学院

专家简介
王宪思博士,2010年本科毕业于中国科学技术大学少年班系;2016年初获得于香港科技大学获得博士学位。先后在香港科技大学、电子科技大学、挪威科技大学进行博士后研究。从博士期间至今一直从事凝聚态物理理论研究,研究领域包括磁动力学、自旋电子学、拓扑物理等,并取得了有一定影响力的成果,包括参与提出了自旋波驱动磁畴壁运动的理论(该理论近日由实验验证),发现了磁畴壁运动中的自旋波发射,提出了斯格明子尺寸的新理论,提出了拓扑保护的自旋波边缘态,研究了三维磁孤子的动力学等。迄今在国际知名学术杂志上发表论文20篇,包括在《物理评论快报》(Physics Review Letters)发表3篇。

报告摘要
自从2008S. Parkin设计并验证了磁畴壁赛道存储器,对于拓扑磁孤子的研究就迅速升温。基本的思路就是利用拓扑磁孤子作为信息的载体并以所希望的方式操控它们。过去的十年间有许多种操控一维磁孤子(磁畴壁)和二维磁孤子(磁涡旋或斯格明子)的方案被提出。每一种都各有其优缺点。一个很自然的问题是,是否存在三维磁孤子?如果存在,它们的动力学如何?我们研究了一种三维磁孤子称为hopfion—在电流驱动下的动力学。我们发现在铁磁材料中,在块体型和界面型Dzyaloshinski-MoriyaDM)相互作用下,分别有布洛赫型和奈尔型两种hopfion存在。我们进一步研究了hopfion在电流驱动下的动力学。与二维的铁磁斯格明子不同,hopfion没有旋矢量,因此没有不利于应用的霍尔效应。奈尔型的hopfion在自旋转移力矩和自旋霍尔力矩的作用下都沿电流方向运动。布洛赫型的hopfopn只在自旋转移力矩下沿电流运动,而在自旋霍尔力矩下沿电流垂直方向运动。我们的发现把三维磁孤子hopfion与一维的磁畴壁、二维的磁涡旋和斯格明子一起加入到了作为信息载体的拓扑磁孤子家族中,并且有其独特的优势。