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Wild, Johannes ; Meier, Thomas N. G. ; Pöllath, Simon ; Kronseder, Matthias ; Bauer, Andreas ; Chacon, Alfonso ; Halder, Marco ; Schowalter, Marco ; Rosenauer, Andreas ; Zweck, Josef ; Müller, Jan ; Rosch, Achim ; Pfleiderer, Christian ; Back, Christian H.

Entropy-limited topological protection of skyrmions

Wild, Johannes , Meier, Thomas N. G., Pöllath, Simon, Kronseder, Matthias , Bauer, Andreas, Chacon, Alfonso, Halder, Marco, Schowalter, Marco, Rosenauer, Andreas, Zweck, Josef, Müller, Jan, Rosch, Achim , Pfleiderer, Christian und Back, Christian H. (2017) Entropy-limited topological protection of skyrmions. Science Advances 3 (9), e1701704.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 25 Jan 2018 17:22
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.36589


Zusammenfassung

Magnetic skyrmions are topologically protected whirls that decay through singular magnetic configurations known as Bloch points. We used Lorentz transmission electron microscopy to infer the energetics associated with the topological decay of magnetic skyrmions far from equilibrium in the chiral magnet Fe1-xCoxSi. We observed that the lifetime tau of the skyrmions depends exponentially on ...

Magnetic skyrmions are topologically protected whirls that decay through singular magnetic configurations known as Bloch points. We used Lorentz transmission electron microscopy to infer the energetics associated with the topological decay of magnetic skyrmions far from equilibrium in the chiral magnet Fe1-xCoxSi. We observed that the lifetime tau of the skyrmions depends exponentially on temperature, tau similar to tau(0) exp(Delta E/k(B)T). The prefactor tau(0) of this Arrhenius law changes by more than 30 orders of magnitude for small changes of the magnetic field, reflecting a substantial reduction of the lifetime of skyrmions by entropic effects and, thus, an extreme case of enthalpy-entropy compensation. Such compensation effects, being well known across many different scientific disciplines, affect topological transitions and, thus, topological protection on an unprecedented level.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftScience Advances
Verlag:American Association for the Advancement of Science (AAAS)
Ort der Veröffentlichung:WASHINGTON
Band:3
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:9
Seitenbereich:e1701704
Datum29 September 2017
InstitutionenPhysik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Entpflichtete oder im Ruhestand befindliche Professoren > Lehrstuhl Professor Back > Arbeitsgruppe Christian Back
Physik > Institut für Experimentelle und Angewandte Physik > Entpflichtete oder im Ruhestand befindliche Professoren > Lehrstuhl Professor Back > Arbeitsgruppe Josef Zweck
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1126/sciadv.1701704DOI
Stichwörter / KeywordsREAL-SPACE OBSERVATION; MAGNETIC SKYRMIONS; LATTICE; COMPENSATION; DYNAMICS;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-365898
Dokumenten-ID36589

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