Ferroelectricity-controlled room-temperature magnetic skyrmions in 2D multiferroic heterostructures.
Аннотация
Magnetic skyrmions hold great promise for high-density, low-power spintronics, but their room-temperature stability and electrical controllability in two-dimensional (2D) van der Waals magnets remain challenging. Here, combining first-principles calculations and atomistic spin simulations, we demonstrate ferroelectric control of room-temperature skyrmions in 2D multiferroic heterostructures of magnetic MnAsI and ferroelectric In2S3 or Al2Se3 monolayers. The intrinsic inversion symmetry breaking in Janus MnAsI gives rise to substantial Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI), while the ferroelectric layer enables nonvolatile electrical modulation of both magnetic anisotropy and DMI. Switching the ferroelectric polarization reversibly toggles the heterostructure between a skyrmion phase and a uniform out-of-plane ferromagnetic state. Remarkably, skyrmion textures are observable under thermal fluctuations up to 500 K and persist over a broad range of external magnetic fields. Our work establishes a viable strategy for achieving electrically controllable room-temperature skyrmions in 2D multiferroic heterostructures and highlights the critical role of interface-engineered synergy between magnetic anisotropy and DMI.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.