【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于自旋電子學器件，尤其涉及一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法。
技術介紹
1、當前，自旋電子器件中的信息存儲和邏輯運算架構依賴于具有良好定義對稱性的低維系統。研究主要集中在單晶、外延薄膜和多層堆疊結構上，這些結構具有幾乎完美的長程有序和對稱性。然而，即使在理想的材料和界面中，仍會存在結構和化學成分的不均勻和無序現象。
2、一種新的描述這些缺陷的方法是將其定義為實空間、倒易空間或自旋空間中的曲率函數。由于糾纏和拓撲態的微觀特征在很大程度上受到局部原子和納米尺度特征的影響，可以利用局部曲率設計出具有自發或非均勻反演對稱性破缺的系統，從而穩定三維磁化矢量場，或調控電子系統中的拓撲和磁輸運性質。此外，實驗上合成的二維材料，無論是自由懸浮還是生長在襯底上，都會不可避免產生曲率，這已經在石墨烯和mos2等材料中報道。在實空間中，局部曲率變化的效應主要表現為結構、化學、電子和磁性的不均勻和無序，其幅度與空間變化的比值成比例。足夠大的比值可以影響磁性質，例如在相應長度尺度上穩定拓撲磁結構。
3、此外，需要設計一種人工設計的曲面納米結構，其可以在不損害固有性質的情況下調整磁交換相互作用；且能夠不同于傳統的電壓、應力或應變調控方式，通過曲率調控二維磁性材料的磁交換相互作用以及拓撲磁結構的新的技術方法，當今亟需通過便捷的手段來扭曲、變形甚至改變所需的三維曲面磁化矢量場，來實現磁手性效應，并設計出更復雜的磁構型的技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有
2、本專利技術是通過以下技術方案來實現的：一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，包括以下步驟：
3、(1)以二維磁性材料的平面結構為基礎，根據不同的幾何構型的數學形式，實現曲面幾何構型在原子尺度上的建模；并對于每種曲面幾何構型，通過調整曲率的大小獲得不同曲率的磁性曲面幾何系統；
4、(2)通過第一性原理計算提取具有不同曲率的磁性曲面幾何系統中的磁參數，其包括海森堡交換耦合、dm相互作用和磁各向異性；
5、(3)對不同曲率下磁參數的變化規律進行分析，得到曲率對磁性曲面幾何系統磁參數的調控模式；
6、(4)參照計算得到的磁參數和曲面幾何構型，對磁性原子的位置和近鄰相互作用進行建模，基于微磁學模擬求解磁斯格明子基態。
7、進一步地，所述步驟(1)二維磁性材料可以選擇fe3gate2、fe3gete2、fe5gete2、cr2te3、cr3te4，但不限于其中的任意一種或多種組合。
8、進一步地，所述步驟(1)中的曲面幾何構型包括周期性波紋結構、折疊結構和凹陷結構。
9、進一步地，所述步驟(1)中的曲面幾何構型的曲率大小為
10、進一步地，所述步驟(2)中不同曲率的磁性曲面幾何系統計算出的dm相互作用和海森堡交換耦合的比值為0.05～0.25，優選為0.1～0.2。
11、進一步地，所述步驟(2)中不同曲率的磁性曲面幾何系統計算出的磁各向異性為沿所述磁性材料曲面的法向。
12、進一步地，(3)中磁性曲面幾何系統的dm相互作用和海森堡交換耦合的比值隨曲率增大而增大。
13、進一步地，(4)中求解的磁斯格明子基態包括néel型磁斯格明子、bloch型磁斯格明子和反磁斯格明子中的任意一種或多種組合。
14、一種電子設備，包括：
15、一個或多個處理器；
16、存儲器，用于存儲一個或多個程序；
17、當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行，使得所述一個或多個處理器實現所述基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法。
18、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令，該指令被處理器執行時實現所述基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法步驟。
19、本專利技術的有益效果如下：
20、本專利技術公開了在單層二維磁性材料中設計周期性波紋結構、折疊結構和凹陷結構，打破其反演對稱性，誘導出dm相互作用。同時，基于理論計算發現dm相互作用與曲率的依賴關系可以很好地由三位點fert-lévy模型解釋，并利用曲率調控海森堡交換耦合、dm相互作用和磁各向異性等磁參量的大小，實現了在單層二維磁性材料中穩定磁斯格明子的技術創新。
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1.一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(1)二維磁性材料為選自Fe3GaTe2、Fe3GeTe2、Fe5GeTe2、Cr2Te3、Cr3Te4，但不限于其中的任意一種或多種組合。
3.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的曲面幾何構型包括周期性波紋結構、折疊結構和凹陷結構。
4.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的曲面幾何構型的曲率大小為
5.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(2)中不同曲率的磁性曲面幾何系統計算出的DM相互作用和海森堡交換耦合的比值為0.05～0.25，優選為0.1～0.2。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(2)中不同曲率的磁性曲面幾何系統計算出的磁各向
7.根據權利要求1一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(3)中磁性曲面幾何系統的DM相互作用和海森堡交換耦合的比值隨曲率增大而增大。
8.根據權利要求1一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(4)中求解的磁斯格明子基態包括Néel型磁斯格明子、Bloch型磁斯格明子和反磁斯格明子中的任意一種或多種組合。
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機指令，其特征在于，該指令被處理器執行時實現如權利要求1-7中任一項所述基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(1)二維磁性材料為選自fe3gate2、fe3gete2、fe5gete2、cr2te3、cr3te4，但不限于其中的任意一種或多種組合。
3.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的曲面幾何構型包括周期性波紋結構、折疊結構和凹陷結構。
4.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的曲面幾何構型的曲率大小為
5.根據權利要求1所述的一種基于幾何結構設計誘導磁斯格明子的方法，其特征在于，所述步驟(2)中不同曲率的磁性曲面幾何系統計算出的dm相互作用和海森堡交換耦合的比值為0.05～0.25，優選為0...
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