180 degree Ferroelectric Stripe Nanodomains in BiFeO3 Thin Films
越来越多的证据表明,铁性材料中的畴壁可以具有块体材料中不存在的新特性。例如,铁电-反铁磁BiFeO 3中的180畴壁特别有趣,因为它们被预测具有一系列有趣的行为,包括电子传导和增强的磁化。然而,迄今为止,这种结构域结构的有序阵列尚未报道。在这里,我们报告的观察180条纹纳米畴在(110)取向的BiFeO 3薄膜生长在正交晶系的GdScO 3(010)O衬底,和它们的影响交换耦合到金属铁磁体。在厚度小于32 nm的薄膜中观察到具有{112 }畴壁的纳米级铁电180条纹畴,以补偿大的去极化场。随着薄膜厚度的增加,我们观察到一个域结构的交叉,从去极化场驱动的180条纳米畴的71域的弹性能确定。有趣的是,发现这180个畴壁(由于缺乏与这些壁的能量相关的强各向异性,它们通常是圆柱形或曲折的)是高度有序的。Co0.9Fe0.1/BiFeO 3异质结的进一步研究揭示了交换偏置和交换增强的异质结的基础上BiFeO 3与180域壁和交换偏置的基础上BiFeO 3与71域壁的异质结的情况下,这表明180域壁可能是钉扎的未补偿的自旋,引起交换偏置的可能来源。这进一步证实了X射线圆磁二色性研究,这表明,主要是180畴壁的膜具有较大的磁化强度比那些主要是71畴壁。我们的研究结果可能是有用的提取畴壁的结构和探索畴壁功能在BiFeO 3。
2015-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in Fe$_{1-x}$Ga$_x$ thin films presenting striped magnetic pattern: the role of closure domains and domain walls
在这项工作中,我们显示存在的闭合域的Fe $_{1-x}$ Ga $_x$薄膜具有条纹的磁性图案和研究的效果的磁畴安排上的磁输运性质。通过X射线共振磁散射,我们实验证明了这种封闭域的存在,并估计其大小和相对贡献的表面磁化。磁输运实验表明,磁电阻的行为依赖于测量的几何形状,以及对温度。当电流垂直于条带方向流动时,沿条带方向施加磁场,在所研究的温度范围内,电阻率都降低(负磁阻),计算表明各向异性磁阻是主要的来源。在电流平行于条畴流动的情况下,磁阻改变符号,在室温下为正,在100 K下为负。为了解释这种行为,除了各向异性的贡献外,还必须考虑磁畴壁对磁阻的贡献。
2020-01-30 cond-mat.mtrl-sci
Domain Wall Roughness in Stripe Phase BiFeO$_3$ Thin Films
利用铁电畴壁模型系统,我们探讨了长程偶极相互作用和周期有序对钉扎弹性界面行为的影响。在压电响应力显微镜的特性粗糙化的BiFeO $_3$薄膜中的本征71°条纹域的研究中,我们发现出乎意料的高值的粗糙度指数$\pm$ = 0.74 - 0.10,显着不同的人工写入的畴壁在这个和其他铁电材料。指数的大值表明,一个随机场主导的钉扎,结合更强的无序和应变效应,由于样品的阶梯聚束形态,可能是系统中的钉扎的主要来源。
2014-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance due to Domain Walls in Micron Scale Fe Wires with Stripe Domains
本文研究了微加工bcc结构Fe(0.65 ~ 20 $μ$ m线宽)线中与磁畴边界有关的磁电阻效应。域配置的特点是使用磁力显微镜。MR测量作为场角,温度和域配置的函数被用来估计由于电阻率各向异性和域壁的MR贡献。有证据表明,畴界在很宽的温度范围内(1.5 K至80 K),在这样的微结构中的导电性增强。
1998-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of magnetization reversal in Neel and Bloch regime of Ni and Py stripes using Kerr microscopy
本文利用克尔显微镜系统研究了Ni和Py微条纹在Neel与Bloch domain wall regime下的磁化反转,发现磁场施加方向影响domain传播路径,且Bloch regime下domain wall密度更高。
2020-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nucleation of magnetic textures in stripe domain bifurcations for reconfigurable domain wall racetracks
针对可重构磁畴壁赛道,本文通过微磁模拟研究 NdCo$_5$/Py 条纹畴分叉中的磁化反转,揭示拓扑荷交换如何控制涡旋、反涡旋等磁纹理成核与传播。
2025-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unfolding of vortices into topological stripes in a multiferroic material
多铁性六方RMnO 3(R=稀土)晶体表现出密集的网络的涡线在六个域壁合并。虽然畴壁可以很容易地用外加电场移动,但涡核迄今为止是不可能控制的。我们的实验表明,剪切应变诱导的马格努斯型力拉涡旋和反涡在相反的方向和展开到一个拓扑条纹域状态。我们讨论了这种效应与超导体和超流体中的电流驱动的涡旋动力学之间的类比。
2014-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Control of stripe domain wall magnetization in perpendicular anisotropy multilayers
本文报道了在具有垂直磁各向异性的[Co(0.44 nm)/Pt(0.7 nm)] $_X$($X = 48$,100,150)多层膜中,稳定的取向条畴结构中畴壁磁化强度的受控切换。开关过程中,由外部磁场引起的,通过测量的面内磁化的演变监测。%我们证明了面内磁化强度的恢复来源于布洛赫型DW的极化。与微磁学模拟,我们揭示了DW极化的逆转是在特定强度的外部磁场,施加相反的DW极化的DW内的水平布洛赫线的出现和崩溃的结果。我们的研究结果是相关的DW为基础的磁振子和磁多层膜中的气泡skyrmion应用。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Origin of Stripe and Quasi-Stripe CDW Structures in Monolayer MX$ _2$ compounds: Multivalley Free Energy Landscape
具有电荷密度波(CDW)的过渡金属二硫属化物(MX $ _2$)的超薄片作为石墨烯类器件的有希望的候选者越来越受到关注。虽然已经报道了包括条纹/准条纹结构和隐藏态的实验数据,但是对于PDMAMX $ _2$化合物的基态,特别是各向异性(条纹和准条纹)CDW相的起源是一个长期存在的问题。各向异性的CDW相已被解释为畴壁之间的库仑相互作用和层间相互作用。然而,这些模型假设各向异性畴壁可以首先存在。在这里,我们报告说,各向异性CDW畴壁可以自然地出现,而无需假设各向异性的相互作用:我们解释了这些阶段的起源拓扑缺陷理论(线缺陷在二维平面)和宏观CDW波函数的谐波之间的干扰。我们重新审视单层1 $T$ -TaS $ _2$和2 $H$ -TaSe $ _2$的McMillan-Nakanishi-Shiba模型,并表明波矢量由$120^\circ$(即底层晶格的三重旋转对称性)分离的CDW包含具有许多局部极小值的自由能景观。然后,我们删除这个$120^\circ$约束,并显示出相应的条纹和准条纹相位的自由能局部极小值出现。我们的研究结果表明,畴壁之间的库仑相互作用和层间的相互作用可能是次要的因素,这些阶段的出现。此外,该模型还可以预测新的CDW相,从而为进一步研究CDW奠定了基础。我们期望我们的结果是一个起点,在二维物理学的进一步研究,如解释“隐藏的CDW状态”,研究超固体对称性和晶格对称性…
2019-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$60^{\circ}$ and $120^{\circ}$ Domain Walls in Epitaxial BaTiO$_{3}$(111)/Co Multiferroic Heterostructures
我们报告从铁电BaTiO $_{\mathrm{3}}$衬底与$(111)$ -取向的表面上的Pd缓冲层上生长的外延Co膜的域图案转移。铁电/铁弹畴的空间调制界面应变转移和铁磁膜中的逆磁致伸缩诱导具有面内单轴磁各向异性方向调制的条纹区域。使用自旋极化低能电子显微镜,我们观察到两个不同的各向异性配置之间的条纹区域的形成。此外,通过施加平行或垂直于这些条带的磁场,头对头或头对尾磁化配置被初始化。这导致与不同能量和宽度相关联的四种不同的磁畴壁类型,这进而影响是否可以实现磁畴图案转移。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Switching the magnetic configuration of a spin valve by current induced domain wall motion
我们目前的实验结果上的位移的畴壁注入直流电流通过壁。样品是1微米宽的CoO/Co/Cu/NiFe经典自旋阀结构的长条。这些条纹是用电子束平版印刷术制成的。颈部已被定义在1/3的总长度的条纹,是一个钉扎中心的畴壁,如所示的巨磁阻曲线的步骤之间的电阻对应于平行和反平行配置的中间水平(1/3或2/3)。我们通过电输运测量表明,一旦壁被捕获,它可以通过注入高于10^7 A/cm ^2数量级的阈值电流的直流电流来移动。我们讨论了这种效应的不同可能的起源,即局部磁场所产生的电流和/或自旋转移从自旋极化电流。
2002-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall conduction in multiaxial ferroelectrics
本文分析了多轴铁电半导体中由条形畴和柱形畴组成的畴壁结构的电导。畴大小,壁倾斜和曲率,对电荷积累的影响,分析了使用Landau-GinsburgDevonshire(LGD)极化理论结合泊松方程的电荷分布。在本分析中,包括经典的铁电参数,包括膨胀系数在2-4-6朗道势和梯度项,以及挠曲电耦合,非均匀弹性应变和电致伸缩。的电离施主,自由电子和空穴的空间分布被发现自洽使用各自的态密度的有效质量近似。揭示了薄条纹畴和圆柱形纳米畴的电子和施主积累/耗尽的邻近效应和尺寸效应。与较厚的畴条和较厚的圆柱形畴相反,其中载流子积累(以及静态电导率)仅在畴壁处急剧增加,半径小于5-10相关长度的小纳米畴似乎在整个横截面上导电。这种导电纳米通道的影响可能是有前途的纳米电子学。
2011-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Impacts of the half-skyrmion spin topology, spin-orbit torque, and dynamic symmetry breaking on the growth of magnetic stripe domains
该研究通过实验与解析建模,揭示了自旋轨道矩诱导的磁条纹畴横向生长的新机制,发现畴壁磁矩动态重构而非半斯格明子拓扑是类斯格明子霍尔效应运动的成因,阐明了自旋轨道矩对畴生长方向的调控作用。
2023-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Domain Walls in Single-Phase and Phase-Separated Double Exchange Systems
我们研究了经典双交换铁磁体中的磁畴壁结构,计算了畴壁能量和电荷。三种不同的情况下进行了研究:(i)一个传统的光滑布洛赫壁,(ii)一个突然的伊辛型壁,这被证明是具有较低的能量在小的值的载流子浓度,和(iii)条纹壁,对应于两个铁磁畴被分开的条纹的另一个,反铁磁,相。在这方面的能量平衡和几何相分离的国家进行了讨论。据推测,域壁的后一种类型可能是负责不寻常的传输特性的某些薄膜。
2003-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Domain evolution of BaTiO3 ultrathin films under electric field: a first-principles study
采用第一性原理方法研究了(001)BaTiO 3(BTO)双金属氧化物薄膜中条状纳米畴的形貌和电场诱导演化,并与(001)Pb(Zr,Ti)O3(PZT)双金属氧化物薄膜中的条状纳米畴进行了比较. BaTiO_3系统在零电场下表现出180 °的周期性条纹畴,与PZT薄膜一样。然而,在BTO系统中的条纹沿着[1-10]交替,而在PZT系统中的条纹沿着[010]交替,并且在BTO薄膜中没有出现面内表面偶极子(与PZT材料不同)。此外,当沿[001]施加和增加电场时,BaTiO 3系统中180 °条纹畴的演变涉及四个区域:区域I,其中下偶极子的大小(即,与电场反平行的那些)减小,而畴壁不移动;区域II,其中邻近畴壁的一些局部下偶极子切换它们的方向,从而导致标记的畴壁-其中整体条纹周期性不变;区域III,其中产生纳米气泡,然后沿着[110]收缩并最终塌陷;和与单个单结构域相关的区域IV。这种演变不同于PZT薄膜的演变,PZT薄膜既不存在区域I,也不存在标记的畴壁,并且气泡沿着[100]收缩。讨论了这些差异。
2006-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domain-wall motion study under an electric field in a Finemet thin film on flexible substrate
施加面内弹性应变对530 nm磁致伸缩FeCuNbSiB薄膜静态磁位形的影响。平面内的应变是通过施加电压的压电致动器上的膜/基板系统被胶合诱导。使用数字图像相关技术的薄膜的表面处的诱导应变的电压依赖性的定量表征。MFM图像在剩磁(H=0 Oe和U=0 V)清楚地揭示了弱条纹域的存在。电压诱导应变的影响表明存在一个阈值,高于该阈值,条带结构的断裂就发生。对于最大应变exx~0.5*10-3,我们成功地使条纹结构不稳定,帮助建立一个完整的均匀的磁性图案。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Striped magnetization plateau and chirality-reversible anomalous Hall effect in a magnetic kagome metal
本文在双层畸变kagome材料GdTi3Bi4中发现由一维Gd锯齿自旋链、三分之一磁化平台和变磁转变驱动的反常霍尔效应,揭示条纹畴壁与手性可逆机制,为磁场调控自旋手性和自旋电子学应用提供新途径。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-breaking morphological transitions at chemically nanopatterned walls
我们研究的结构和形态变化的流体是在与固体复合材料形成的交替和微观宽条纹的两种不同的材料。一种类型的条纹通过长程Lennard-Jones势与流体相互作用,并且倾向于完全润湿,而另一种类型纯粹是排斥性的,因此倾向于完全干燥。我们考虑封闭系统与固定数量的粒子,允许稳定的流体配置打破壁电位的横向对称性。这些包括对应于固着液滴的液体形态,所述固着液滴由连接吸附在有吸引力的条纹处的相邻湿区域的桥接过渡序列形成。我们研究的字符的过渡取决于壁组成,条纹宽度,和系统的大小。使用(经典的)非局域密度泛函理论(DFT),我们表明,不同的液体形态之间的过渡通常是弱的一阶,但变得圆润,如果系统的波长低于一定的临界值$L_c$。我们还认为,在热力学极限,即,对于宏观上大的系统,壁通过无限序列的一级桥接转变而变湿,然而,随着桥接液滴尺寸的增加,一级桥接转变迅速变得越来越弱,并最终变得与连续过程难以区分。最后,我们利用密度泛函理论和一个简单的宏观理论构建了整体相图,并研究了桥连液滴的接触角与密度的关系。
2019-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of stripe domain structure on dynamic permeability of thin ferromagnetic films with out-of-plane uniaxial anisotropy
计算了具有条畴结构和面外单轴磁各向异性的铁磁薄膜的磁导率。利用Smit-Beljers方法,在忽略畴壁厚度和畴壁运动的情况下,导出了磁导率张量各分量的频率依赖性的解析表达式。分析了畴宽和各向异性轴与膜面夹角对磁导率频率依赖性的影响。给出了静态磁导率分量与铁磁共振频率之间的一般关系式,并将其应用于铁磁薄膜微波磁导率约束条件的推导。作为轴偏差角的函数的约束的分析,域的纵横比和阻尼参数允许的条件被发现为最大的微波磁导率。所得结果对研制高磁导率微波磁性材料具有一定的参考价值。
2005-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Ferro-Orbitally Ordered Stripes in Systems with Alternating Orbital Order
我们建立了一个新的机制,条纹形成掺杂系统交替$t_{2g}$轨道顺序-条纹采取的铁磁轨道有序畴壁的形式分离领域与交错的顺序,并允许取消罚款运动的空穴沿条纹。在一个有限的空穴浓度水平,这引起了稳定的这种孤子类型的条纹,而我们表明,相位变化的交错顺序由$π$在轨道有序系统中起着次要的作用。这些结果揭示了新的光掺杂材料的物理轨道简并。
2010-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological defects and misfit strain in magnetic stripe domains of lateral multilayers with perpendicular magnetic anisotropy
研究了垂直磁各向异性纳米薄膜中的条纹畴,薄膜具有周期性的厚度调制,可以引起条纹周期和面内磁化强度的横向调制。由此产生的系统是二维等效的应变超晶格的磁条结构和形状各向异性内的界面失配应变控制的属性。这使我们能够观察到,实验上的第一次,在整个角度范围内,在这个二维磁性晶体的晶界的连续结构转变。磁化反转过程可以通过由于磁条图案中的向错与面内磁化配置中的畴壁之间的耦合而引起的失配应变的效应来定制。
2012-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Exact asymptotic behavior of magnetic stripe domain arrays
本文讨论了具有单轴磁各向异性的薄膜和板中的磁条畴行为的经典问题。精确的解析结果推导出的条纹域宽度作为施加的垂直场,$H$,在该政权的域周期变大的函数。条纹周期发散为$(H_c-H)^{-1/2}$,其中$H_c$是临界(无限周期)场,这一精确结果证实了先前的猜想。当$(H_c-H)^{1/2}$时,磁化强度接近饱和,这种行为与$4 μ$ m厚铁氧体石榴石膜获得的实验数据相比非常好。精确的解析解提供了一个新的基础,精确表征单轴磁性薄膜和板,说明了一个简单的方法来测量畴壁能量。数学方法是适用于类似的分析一类系统的竞争相互作用的条纹域相形成。
2012-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Theory of magnetic domains in uniaxial thin films
对于单轴易轴薄膜,磁畴的性质通常在Kittel模型中描述,该模型假设畴壁比畴薄得多。在这项工作中,我们提出了一个简单的模型,其中包括一个适当的描述域和畴壁的静磁能,并考虑到薄膜的两个表面之间的相互作用。我们的模型描述了作为膜厚度的函数的域和壁宽度的行为,并且特别适合于强条纹相。我们证明了存在一个临界值的磁晶各向异性条纹域存在于任何薄膜厚度和证明我们的模型与精确的结果进行比较。该模型与hcp钴的实验数据符合得很好。
2012-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Bridging of liquid drops at chemically structured walls
使用介观界面模型和微观密度泛函理论,我们研究流体吸附在干墙装饰有三个完全湿的条纹宽度$L$分开的距离$D_1$和$D_2$。条纹与流体相互作用的长程力诱导一个大的有限尺寸的表面自由能的贡献。我们发现,这种非广泛的自由能贡献的规模与$\ln L$和驱动不同类型的桥接过渡对应于合并的液滴吸附在相邻的润湿条纹时,它们之间的分离是分子小。我们确定的表面相图,并表明,这表现出两个三相点,孤立的滴,双滴和三重滴共存。对于对称的情况下,$D_1=D_2\equiv D$,我们的研究结果也证实,平衡液滴配置总是具有对称性的基板对应于三个孤立的下降时,$D$是大的或一个单一的三重下降时,$D$是小的;然而,对称性破缺配置发生在一个亚稳的相图,位于非常接近平衡桥接相边界的一部分。其他类型的图案化表面上的相变的影响。
2019-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Conductive domain walls in ferroelectrics as tunable coherent THz radiation source
该研究从理论层面阐释铁电体BiFeO₃中导电畴壁的太赫兹发射机制,指出畴壁条纹可作为金属谐振器,其等离子体频率调控发射的频率与振幅,且特定条件下发射具有非零手性,为构建可调谐相干太赫兹源提供了新思路。
2025-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.app-ph
Magnetic textures in a hexaferrite thin film and their response to magnetic fields revealed by phase microscopy
利用无孔位相板的位相显微术(PM)和透射电子显微镜研究了Sc掺杂六角铁氧体薄膜的磁织构。在零磁场下,条状磁畴与磁泡共存。两个磁畴中的磁化取向垂直于膜,并且畴壁具有面内磁化。在9.2 mT的剩余状态下,随着条形磁畴的形成,形成了若干磁泡,并且随着膜厚度的增加,条形磁畴中的面外分量逐渐出现。随着薄膜厚度的进一步增加,具有顺时针或逆时针自旋螺旋的磁泡形成三角形晶格。这些结果表明,在剩余状态的磁泡畴壁能量较低的较厚的区域。
2021-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Vortex Lattices in Stripe Domains of Ferromagnet/Superconductor Bilayer
当平衡畴尺寸与有效穿透深度$Λ$相当时,铁磁/超导双层膜中畴结构的连续理论失效。相反,必须考虑离散涡的晶格。在这里,我们报告我们的结果,在条纹域结构的铁磁/超导双层膜的离散涡旋晶格。涡被假定为周期性地位于条纹域中的链上。我们研究了每个畴内最多包含三条链的构型,并通过基于London-麦克斯韦方程组的方法计算了它们的平衡能、平衡畴大小和涡旋位置。在平衡状态下,相邻区域中的涡移动一半,而它们在同一区域中彼此相邻。此外,更多的涡旋链每个域自发出现取决于磁化和畴壁能量。
2005-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Evolution of ferromagnetic stripes in FePt films at low temperature
本文研究等原子比FePt薄膜在低温下的铁磁条纹演化,发现条纹宽度遵循Murayama定律且对温度有非平凡依赖,并揭示条纹状态取决于温度变化历史而非参数条件。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque induced dipole skyrmion motion at room temperature
我们证明了确定性控制的偶极场稳定的skyrmions的重过渡金属种子层所产生的自旋轨道力矩的装置。实验上进行非晶Fe/Gd多层膜,图案化成线,并表现出条纹域和偶极skyrmions在室温下。我们发现,虽然域壁和skyrmions平均是非手性的,由于缺乏Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,在每个表面的Néel样封闭域壁是手性的,可以耦合到自旋轨道扭矩。报道了不同磁相的电流诱导畴的演化,包括无序条纹畴、共存条纹和偶极skyrmion以及紧密堆积的偶极skyrmion晶格。磁性织构在电流密度约为10^8 A/m2的电流激励下表现出运动。通过比较不同重过渡金属界面的Fe/Gd薄膜中磁自旋织构的运动,我们证实了自旋电流可以通过自旋-轨道矩来操纵非手性偶极skyrmions.
2018-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Guiding superconducting vortices by magnetic domain walls
我们展示了一个独特的前景,诱导各向异性的涡旋钉扎和操纵的方向运动的涡旋使用的条纹域图案的单轴磁性薄膜中的超导/铁磁混合。我们的观察结果可以描述的模型,它认为磁荷的涡旋和表面磁荷的域之间的相互作用,导致增强钉扎的涡旋畴壁。
2008-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-principles simulations on the structural and energetic properties of domains in PbTiO$_3$/SrTiO$_3$ superlattices
采用第一性原理密度泛函理论计算了(PbTiO $_{3}$)$_{n}$ /(SrTiO $_{3}$)$_{n}$超晶格中180个$^\circ$条纹畴的结构和能量性质.对于探索的周期性($n$ =3和6),我们发现,多畴结构的能量竞争与单畴阶段。我们的研究结果表明,逐步过渡,作为$n$的功能,从强到弱的静电耦合制度之间的SrTiO $_{3}$和PbTiO $_{3}$层。在结构上,它们显示连接180个$^\circ$结构域的极化连续旋转。观察到[100]原子行之间的大偏移和巨大的应变梯度。畴壁能是非常各向同性的,非常弱地依赖于条纹取向。
2012-02-24 cond-mat.mtrl-sci
T=0 phase diagram and nature of domains in ultrathin ferromagnetic films with perpendicular anisotropy
本文给出了一个具有垂直各向异性薄膜模型的零温相图。在一阶各向异性近似下,研究了有关耦合常数的整个参数空间。由于基态是由布洛赫墙分隔的垂直条纹形成的,因此使用标准变分法,并辅以专门设计的蒙特卡罗模拟。根据条纹域的不同性质,我们可以区分四种机制:具有尖锐畴壁的高各向异性伊辛区、具有较厚壁的饱和条纹区(在该较厚壁内形成磁化的面内分量)、窄的倾斜状区,其特征在于面内和面外磁化分量的正弦变化,其在各向异性进一步减小时经由自旋重取向转变(SRT)导致面内铁磁状态。域和壁的性质进行了详细描述,连同域宽度与各向异性的变化,为任何值的交换和偶极相互作用。我们的研究结果,虽然严格有效的$T=0$,可以解释数据在有限温度下的域宽度的演变,一个仍然很大程度上开放的问题是有价值的。
2010-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrons in a ferromagnetic metal with a domain wall
本文从理论上描述了铁磁金属中传导电子与畴壁的相互作用。该描述考虑了电子之间的相互作用。在半经典近似下,我们计算了自旋和电荷分布,特别是它们的畴壁的修改。在相同的近似下,我们计算了局部输运特性,包括弛豫时间和电荷和自旋电导率。结果表明,这些参数显着修改附近的壁和这种修改依赖于电子-电子相互作用。
2002-01-18 cond-mat.mtrl-sci
A special cross-tie domain wall in helimagnet
利用洛仑兹透射电子显微镜(LTEM)的矢量场层析成像技术,在螺旋磁化MnCoSi合金中发现了一种特殊的横结(SCT)畴壁。与传统的TCT畴壁中的会聚/发散磁矩位形一个接一个地排列不同,在这种新的SCT畴壁中出现了相对较大的Bloch型子壁,并且两个相互垂直的旋转轴在这种特殊的特征中共存。直的磁条纹伴随着解开的畴壁暗示了形成这种SCT结构的复杂机制。有趣的是,这种畴壁在LTEM中的不同取向可以容易地表现出各种磁性特征,包括meron/antieron链或bimeron弦。
2022-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative Domain Wall Contribution to the Resistivity of Microfabricated Fe Wires
研究了微加工Fe丝(0.65 ~ 20 $μm$线宽)中畴壁对电子输运的影响。磁电阻(MR)测量作为磁畴壁密度,温度和所施加的磁场的角度的函数被用来确定由于在铁磁材料中的常规源和由于磁畴壁的擦除的低场MR贡献。发现了畴壁对电阻率的负贡献,并结合最近关于畴壁对量子输运影响的理论研究对这一结果进行了讨论。
1998-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlled nucleation of topological defects in the stripe domain patterns of Lateral multilayers with Perpendicular Magnetic Anisotropy: competition between magnetostatic, exchange and misfit interactions
在弱垂直磁各向异性非晶Nd-Co薄膜上制备了磁性横向多层膜,系统地研究了条形磁畴中拓扑缺陷可控成核的条件。周期$w$的横向厚度调制被限定在纳米结构化样品上,这又引起磁条畴周期$λ$和平均面内磁化分量$M_{inplane}$两者的横向调制。取决于横向多层周期和面内施加的场,薄区域和厚区域在面内磁化反转期间独立地切换,并且畴壁在耦合到磁条畴图案内的可变角度晶界和向错的面内磁化配置内创建。该过程主要由可旋转各向异性(其将磁条图案耦合到面内磁化)与由周期性厚度调制引起的面内形状各向异性之间的竞争驱动。然而,随着结构周期$w$变得与磁条周期$λ$相当,薄区域与厚区域之间的界面处的拓扑缺陷的成核受到尺寸效应的阻碍,并且不同厚度区域中的条带畴变得强耦合。
2013-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modification of perpendicular magnetic anisotropy and domain wall velocity in Pt/Co/Pt by voltage-induced strain
通过经由压电换能器施加的应变,在Pt/Co(0.85-1.0 nm)/Pt薄膜中改变蠕变状态下的垂直磁各向异性K $_e$ $_f$ $_f$、磁化反转和场驱动畴壁速度。K $_e$ $_f$ $_f$,通过非常霍尔效应测量,通过面外拉伸应变ε $_z$ = 9 × 10-4降低10 kJ/m $^3$,与膜厚度无关,表明对磁致伸缩的主要体积贡献。相同的应变减少了2-4 Oe的矫顽场,并增加了30- 100%的宽场克尔显微镜测量的畴壁速度,观察到更厚的Co层的变化较大。我们考虑如何应变引起的变化的垂直磁各向异性可以修改的矫顽场和畴壁速度。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain structure in CoFeB thin films with perpendicular magnetic anisotropy
用磁光克尔效应显微镜观察了不同温度下具有垂直易磁化轴的CoFeB MgO薄膜的磁畴结构。通过分析条纹畴的空间周期,并将已建立的畴模型拟合到周期上,得到畴壁表面能。结合SQUID测量的磁化强度和各向异性能,这导致在这些薄膜中的交换刚度和畴壁宽度的估计。这些参数对于确定畴壁是否将在由这些材料制成的图案化结构和器件中形成是必不可少的。
2012-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Formation mechanisms of magnetic bubbles in an M-type hexaferrite: the role of chirality reversals at domain walls
我们通过洛伦兹显微镜研究了M型六角铁氧体中磁泡的形成机制。当磁场垂直施加到BaFe $_{12-x-0.05}$ Sc $_x$ Mg $_{0.05}$ O $_{19}$($x = 1.6$)的薄样品上时,出现了被认为是畴壁手性反转的布洛赫线,并且当磁条在这些布洛赫线处被夹断时形成磁泡。在BaFe $_{12-x-0.05}$ Sc $_x$ Mg $_{0.05}$ O $_{19}$中,随着Sc含量的增加,布洛赫线的数目增加,这可能是由于磁各向异性的降低。Lorentz显微镜观察表明,具有高静磁能的布洛赫线可能在磁泡的形成中起重要作用。
2020-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Modeling Pressure Induced Structural Modification of Armchair Single-Wall Nanotubes
基于螺旋对称性和旋转对称性以及Tersoff-Brenner势和几个修正参数,我们研究了一系列具有不同半径的高对称扶手椅型(n,n)单壁纳米管的平衡结构中键长/键长随管长以及静水压力的变化.假设两个不同的键合长度决定管的几何形状,这些被监测为半径的函数。结果表明,其中一个键长大于石墨的键长,而另一个键长小于石墨的键长,这些偏离石墨的键长值的现象可能与曲率诱导的碳轨道再杂化有关。结果表明,锂离子对两种键长的值都有重要的影响。在静水压力下的结果表明,许多线性行为具有不同的斜率的值的键长与压力的增加,导致压力诱导的相变。这种行为强烈依赖于管半径。我们还计算了这种结构的体积模量,它清楚地反映了扶手椅型纳米管的这种行为,从而预测了纳米管的机械弹性。
2006-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of elastically pinned magnetic domain walls on magnetization reversal in multiferroic heterostructures
在展现铁电与铁磁子系统之间的全畴相关性的弹性耦合多铁性异质结构中,磁畴壁牢固地钉扎在铁电畴边界的顶部上。在这项工作中,我们研究的影响钉扎磁畴墙的磁化反转过程中的Co40Fe40B20楔膜耦合到铁电BaTiO 3衬底通过界面应变转移。我们表明,磁场方向可以用来选择两种不同的磁化反转机制,即(1)双切换事件涉及交替条纹域在同一时间或(2)同步切换的所有域。此外,还发现开关场随畴宽和膜厚的变化依赖于场的取向。这些结果被解释为考虑不同的能量的两种类型的钉扎磁畴壁中形成的系统。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domains in III-V magnetic semiconductors
利用III-V族磁性半导体中磁各向异性和刚度的理论理解的最新进展来预测磁畴特性及其调谐方法。我们计算了垂直薄膜中畴壁的宽度和能量以及条纹畴的周期。计算的Ga_0.957Mn_0.043As/In_0.16Ga_0.84As的条纹宽度d = 1.1 μ m与Shono等人[Appl.Phys.Lett. 77,1363(2000)]。
2001-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el