Magnetic skyrmion in chiral magnet exhibits a variety of unique topological properties associated with its innate topological structure. This inspires a number of ongoing searching for new topological magnetic textures. In this work, we used micromagnetic simulations and Monte Carlo simulations to investigate an exotic Néel-type magnetic kinks in square-shaped nanostructures of chiral magnets, which performs rather stably in the absence of magnetic field. The individual magnetic kink can reside in one of the four possible corners, and carry possibly upward or downward core polarity, constituting eight degenerate states. In addition, these kinks also exhibit unique behaviors of generation, stability and dynamics, as revealed by micromagnetic simulations. It was found that such kinks can be created, annihilated, displaced, and polarity-reversed on demand by applying a spin-polarized current pulse, and are easily switchable among the eight degenerate states. In particularly, the kinks can be switched toward the ferromagnetic-like states and backward reversibly by applying two successive current pulses, indicating the capability of writing and deleting the kink structures. These findings predict the existence of Néel-type magnetic kinks in the square-shaped nanostructures, as well as provide us a promising approach to tailor the kinks by utilizing the corners of the nanostructures, and control these states by spin-polarized currents. The present work also suggests a theoretical guide to explore other chiral magnetic textures in nanostructures of polygon geometries.

中文翻译：

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通过自旋极化电流控制限制在方形纳米结构中的 Néel 型磁扭结

手性磁铁中的磁性斯格明子表现出与其先天拓扑结构相关的各种独特的拓扑性质。这激发了许多正在进行的寻找新拓扑磁性纹理的工作。在这项工作中，我们使用微磁模拟和蒙特卡罗模拟来研究手性磁铁的方形纳米结构中奇异的 Néel 型磁性扭结，该结构在没有磁场的情况下表现相当稳定。单个磁扭结可以位于四个可能的角落之一，并可能带有向上或向下的磁芯极性，构成八个简并状态。此外，正如微磁模拟所揭示的那样，这些扭结还表现出独特的生成、稳定性和动力学行为。发现这种扭结可以被创造、消灭、转移，通过施加自旋极化电流脉冲按需反转极性，并且可以在八种简并状态之间轻松切换。特别是，通过施加两个连续的电流脉冲，扭结可以向类铁磁状态和反向可逆切换，表明具有写入和删除扭结结构的能力。这些发现预测了方形纳米结构中 Néel 型磁性扭结的存在，并为我们提供了一种有前途的方法来利用纳米结构的角来定制扭结，并通过自旋极化电流控制这些状态。目前的工作还提出了探索多边形几何纳米结构中其他手性磁性结构的理论指南。并且很容易在八个退化状态之间切换。特别是，通过施加两个连续的电流脉冲，扭结可以向类铁磁状态和反向可逆切换，表明具有写入和删除扭结结构的能力。这些发现预测了方形纳米结构中 Néel 型磁性扭结的存在，并为我们提供了一种有前途的方法来利用纳米结构的角来定制扭结，并通过自旋极化电流控制这些状态。目前的工作还提出了探索多边形几何纳米结构中其他手性磁性结构的理论指南。并且很容易在八个退化状态之间切换。特别是，通过施加两个连续的电流脉冲，扭结可以向类铁磁状态和反向可逆切换，表明具有写入和删除扭结结构的能力。这些发现预测了方形纳米结构中 Néel 型磁性扭结的存在，并为我们提供了一种有前途的方法来利用纳米结构的角来定制扭结，并通过自旋极化电流控制这些状态。目前的工作还提出了探索多边形几何纳米结构中其他手性磁性结构的理论指南。表示写入和删除扭结结构的能力。这些发现预测了方形纳米结构中 Néel 型磁性扭结的存在，并为我们提供了一种有前途的方法来利用纳米结构的角来定制扭结，并通过自旋极化电流控制这些状态。目前的工作还提出了探索多边形几何纳米结构中其他手性磁性结构的理论指南。表示写入和删除扭结结构的能力。这些发现预测了方形纳米结构中 Néel 型磁性扭结的存在，并为我们提供了一种有前途的方法来利用纳米结构的角来定制扭结，并通过自旋极化电流控制这些状态。目前的工作还提出了探索多边形几何纳米结构中其他手性磁性结构的理论指南。