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Giant Topological Hall Effect and Superstable Spontaneous Skyrmions below 330 K in a Centrosymmetric Complex Noncollinear Ferromagnet NdMn2Ge2.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-05-04 , DOI: 10.1021/acsami.0c04632 Shaobo Wang 1 , Qingwen Zeng 2 , Danmin Liu 1 , Hongguo Zhang 3 , Lin Ma 3 , Guoliang Xu 1 , Yuntian Liang 1 , Zhenlu Zhang 1 , Hui Wu 4 , Renchao Che 2 , Xiaodong Han 1 , Qingzhen Huang 4
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-05-04 , DOI: 10.1021/acsami.0c04632 Shaobo Wang 1 , Qingwen Zeng 2 , Danmin Liu 1 , Hongguo Zhang 3 , Lin Ma 3 , Guoliang Xu 1 , Yuntian Liang 1 , Zhenlu Zhang 1 , Hui Wu 4 , Renchao Che 2 , Xiaodong Han 1 , Qingzhen Huang 4
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Skyrmions with topologically nontrivial spin textures are promising information carriers in next-generation ultralow power consumption and high-density spintronic devices. To promote their further development and utilization, the search for new room temperature skyrmion-hosting materials is crucial. Considering that most of the previous skyrmion-hosting materials are noncollinear magnets, here, the detection of the topological Hall effect (THE) and the discovery of skyrmions at room temperature are first reported in a centrosymmetric complex noncollinear ferromagnet NdMn2Ge2. Below 330 K, the compound can host stable Bloch-type skyrmions with about 75 nm diameter in a wide window of magnetic field and temperature, including zero magnetic field and room temperature. Moreover, the skyrmions can induce a giant topological Hall effect in a wide temperature range with a maximum value of -2.05 μΩ cm. These features make the compound attractive for both fundamental research and potential application in novel spintronic devices.
中文翻译：
中心对称复杂共线铁磁体NdMn2Ge2中330 K以下的巨型拓扑霍尔效应和超稳定自发Skyrmions。
具有拓扑非平凡自旋纹理的Skyrmion是下一代超低功耗和高密度自旋电子器件中有希望的信息载体。为了促进它们的进一步开发和利用，寻找新的室温天敌离子宿主材料至关重要。考虑到大多数以前的天体离子寄主材料都是非共线磁体，因此，首先在中心对称的复杂非共线铁磁体NdMn2Ge2中报道了拓扑霍尔效应（THE）的检测和室温下的天体离子的发现。在330 K以下，该化合物可以在宽的磁场和温度窗口（包括零磁场和室温）中容纳直径约75 nm的稳定的Bloch型Skyrmion。此外，在较宽的温度范围内，最大值为-2.05μΩcm的天体离子会引起巨大的拓扑霍尔效应。这些特性使该化合物对于新型自旋电子器件的基础研究和潜在应用都具有吸引力。
更新日期：2020-05-04
中文翻译：
中心对称复杂共线铁磁体NdMn2Ge2中330 K以下的巨型拓扑霍尔效应和超稳定自发Skyrmions。
具有拓扑非平凡自旋纹理的Skyrmion是下一代超低功耗和高密度自旋电子器件中有希望的信息载体。为了促进它们的进一步开发和利用，寻找新的室温天敌离子宿主材料至关重要。考虑到大多数以前的天体离子寄主材料都是非共线磁体，因此，首先在中心对称的复杂非共线铁磁体NdMn2Ge2中报道了拓扑霍尔效应（THE）的检测和室温下的天体离子的发现。在330 K以下，该化合物可以在宽的磁场和温度窗口（包括零磁场和室温）中容纳直径约75 nm的稳定的Bloch型Skyrmion。此外，在较宽的温度范围内，最大值为-2.05μΩcm的天体离子会引起巨大的拓扑霍尔效应。这些特性使该化合物对于新型自旋电子器件的基础研究和潜在应用都具有吸引力。
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