铁锗(FeGe)中的无序展宽拓扑霍尔相与反常霍尔标度

磁斯格明子是一种受拓扑保护的磁性自旋结构,是低功耗自旋电子存储与逻辑器件的理想候选者。实现基于斯格明子的器件需要厘清结构无序性如何影响其稳定性和输运特性。该研究通过采用注量范围在10^11至10^14离子/cm^2的Ne+离子辐照技术,系统性地改变了80纳米外延FeGe薄膜中的缺陷密度,并量化评估了由此产生的磁相边界变化与电子散射效应。温场依赖的霍尔测量表明:随着无序度增加,拓扑霍尔信号从原始薄膜中200K附近的狭窄温窗,逐步扩展至最高注量下的4K环境,峰值振幅增长逾两倍;同时反常霍尔效应从二次贝里曲率标度关系转变为线性斜散射行为,斜散射系数增长三倍。这些发现建立了手性磁体中缺陷浓度、斯格明子相空间与输运机制之间的定量关联,证明了离子束修饰技术能对拓扑织构稳定性和电学可探测性实现系统性调控。10^11至10^14离子/cm^2的Ne+离子辐照技术,系统性地改变了80纳米外延FeGe薄膜中的缺陷密度,并量化评估了由此产生的磁相边界变化与电子散射效应。温场依赖的霍尔测量表明:随着无序度增加,拓扑霍尔信号从原始薄膜中200K附近的狭窄温窗,逐步扩展至最高注量下的4K环境,峰值振幅增长逾两倍;同时反常霍尔效应从二次贝里曲率标度关系转变为线性斜散射行为,斜散射系数增长三倍。这些发现建立了手性磁体中缺陷浓度、斯格明子相空间与输运机制之间的定量关联,证明了离子束修饰技术能对拓扑织构稳定性和电学可探测性实现系统性调控。

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提交arXiv: 2025-11-07 06:25

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