Current-driven domain wall motion in magnetic wires with asymmetric notches
利用磁力显微镜研究了电流驱动下非对称缺口磁线中畴壁的运动。有人发现,所需的电流驱动DW运动的临界电流密度取决于DW的传播方向。DW移动更容易沿着不对称切口的斜率倾斜较小的方向。
2005-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Power optimization for domain wall motion in ferromagnetic nanowires
研究了铁磁细线中电流介导的畴壁动力学。导出了畴壁的有效运动方程。他们被用来研究的可能性,以优化的电流的畴壁在纳米线的运动所提供的功率。我们表明,一定的共振时间依赖性电流移动畴壁可以显着减少焦耳加热的导线,因此,它可以导致一个新的建议,最节能的存储设备。我们讨论了吉尔伯特阻尼、非绝热自旋转移力矩以及Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在如何影响这种功率优化。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave driven bidirectional domain wall motion in kagome antiferromagnets
我们预测了一种机制,通过一个单一的线性极化自旋波源可控地操纵可果美反铁磁体的畴壁。通过原子自旋动力学模拟,我们发现可以通过调节外加自旋波的频率来调节反铁磁体的畴壁运动的速度和方向。从微观角度出发,建立了自旋波驱动畴壁的有效作用量,并导出了相应的运动方程。我们的分析计算表明,两个自旋波模式内的磁畴壁的耦合解释了频率依赖的自旋织构的速度。这种高度可调的自旋波引起的畴壁运动提供了一个关键组成部分,迈向下一代快速,节能,焦耳加热免费的反铁磁绝缘体器件。
2021-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current induced generation and synchronous motion of highly packed coupled chiral domain walls
Neel型的手征畴壁出现在包括重金属(HM)和铁磁金属(FM)层的异质结构中,这是由于HM/FM界面处的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用。在开发基于手性畴壁的电流诱导运动的存储类存储器中,还有待观察这种畴壁可以被包装在一起的密度。在这里,我们表明,一个普遍的短程排斥,规模与DM相互作用的强度之间存在手性畴壁。两个壁之间的距离可以通过施加面外场来减小,从而允许形成耦合畴壁。令人惊讶的是,这样的耦合壁的电流驱动速度是独立的平面外的场,使得能够使用电流脉冲操纵显着压缩的耦合畴壁。此外,我们发现,一个单一的电流脉冲具有最佳的振幅可以创建大量的紧密间隔的磁畴壁。这些特征允许高度堆积的手性畴壁的电流诱导产生和同步运动,这是开发基于畴壁的存储器件所必需的关键特征。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic domain wall motion driven by polarized spin waves
磁畴壁的控制对于基于磁性的存储器和逻辑应用是必不可少的。自旋波作为磁序的基元激发,可以像传导电流一样移动磁畴壁。铁磁自旋波只能是右旋圆极化的。相反,反铁磁自旋波具有完整的极化自由度,包括左圆极化和右圆极化,以及所有可能的线性或椭圆极化。在这里,我们表明,由于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,自旋波驱动的反铁磁体畴壁运动强烈依赖于注入的自旋波的线性偏振方向。通过简单地调节自旋波的偏振方向来控制畴壁运动,为基于畴壁的信息处理器件提供了新的设计原理。
2017-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Electromotive Force Induced by Domain Wall Motion
我们制定了一个理论,在铁磁材料中存在移动的磁性纹理的传导电子的动力学。我们表明,在空间和时间的局部磁化强度的变化引起的拓扑领域,感应电动势的电子。本文给出了横向畴壁和涡旋畴壁在磁膜条中运动时感应电动势的普遍结果,测量结果可以清楚地表征这类畴壁的运动。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain Wall Resistance in Perpendicular (Ga,Mn)As: dependence on pinning
本文研究了垂直磁化(Ga,Mn)As霍尔棒中两种畴壁的畴壁电阻。一个相当大的积极的内在DWR推断域壁钉扎在蚀刻步骤,这是相当一致的与早期的观察。然而,低得多的本征畴壁电阻时,获得畴壁形成的钉扎线在未蚀刻的材料。这表明,自旋输运通过畴壁的强烈影响的性质的钉扎。
2010-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Landau-Lifshitz-Bloch equation for domain wall motion in antiferromagnets
为了研究多畴反铁磁(AFM)自旋电子学的核心问题-畴壁运动,我们推导了有限温度下多畴反铁磁(AFM)晶格的Landau-Lifshitz-Bloch方程.采用连续近似方法,得到了交错磁化的连续性方程,并对畴壁动力学进行了解析计算。研究了温度对静态畴壁轮廓的影响,解析计算结果与温度梯度驱动的AFM畴壁饱和速度的数值结果吻合较好,证实了该理论的正确性。此外,值得注意的是,该理论也可以应用于AFM系统中的各种壁运动的动力学。目前的理论代表了一个全面的方法在AFM材料的畴壁动力学,朝着AFM自旋电子学的发展迈出了关键的一步。
2019-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motion by localized temperature gradients
在随机Landau-Lifshitz-Bloch方程的框架下研究了坡莫合金纳米带中局部高斯温度分布引起的磁畴壁运动。分离并比较了熵矩和磁子自旋转移矩对热致DW运动的不同贡献。磁振子自旋转移力矩的分析包括样品中热激发磁振子的描述。第三个驱动力,由于热诱导偶极场的发现和描述。最后,考虑到边缘粗糙度,热致DW运动的研究在现实条件下。结果给出了定量的见解不同的机制负责畴壁运动的温度梯度,并允许与实验结果进行比较。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Steady one-dimensional domain wall motion in biaxial ferromagnets: mapping of the Landau-Lifshitz equation to the sine-Gordon equation
基于铁磁体和反铁磁体中磁化织构动力学的差异,对Landau-Lifshitz运动运动方程进行了研究。研究了具有双轴磁各向异性的块体铁磁体中典型的一维畴壁。在沃克型的解决方案的框架内的稳态铁磁畴壁运动,减少的非线性朗道-Lifshitz方程的洛伦兹不变的正弦-戈登方程典型的反铁磁体是正式可能的速度低于临界速度的拓扑孤子。在易面/易轴各向异性常数之比较大的情况下,磁畴壁能和磁畴壁宽度的速度依赖关系可用类相对论形式表示。它表明,映射的Landau-Lifshitz运动方程的sine-Gordon方程,只能通过超越稳态运动的沃克型的解决方案。
2020-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Minimization of Ohmic losses for domain wall motion in a ferromagnetic nanowire
我们研究了窄铁磁线中的电流感生畴壁运动。我们提出了一种方法来移动畴壁与谐振的时间相关的电流,这大大降低了欧姆损失的导线,并允许驱动畴壁以更高的速度,而不会烧毁导线。对于任何畴壁速度,我们发现的时间依赖性的电流需要最小化欧姆损失。低于由导线参数指定的临界畴壁速度,通过直流电流实现最小欧姆损耗。此外,我们确定的导线参数,从其直流值的损失减少是最显着的。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave driven domain wall motion in easy-plane ferromagnets: a particle perspective
在易平面铁磁体中,我们证明了畴壁和自旋波包之间的相互作用可以用两个具有类引力吸引的大质量粒子的碰撞来表示。在存在磁耗散的情况下,畴壁模拟受到粘性摩擦的粒子,而自旋波包类似于可变质量的粒子。由于相互作用的吸引性质,畴壁获得作为自旋波包穿透畴壁的向后位移,即使在穿透之前和之后波包的动量没有变化。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deterministic Domain Wall Motion Orthogonal To Current Flow Due To Spin Orbit Torque
确定性的控制畴壁正交的电流流动的方向证明了利用自旋轨道扭矩在垂直极化的Ta/CoFeB/MgO多层在面内磁场的存在下。值得注意的是,即使在存在外部磁场的情况下,这种相对于电流流动的正交运动也不可能来自传统的自旋转移力矩驱动的畴壁传播。反转的极性的电流或面内场被发现反转的畴壁运动的方向。从这些测量,这是不受任何传统的自旋转移扭矩的对称性,我们估计的自旋轨道扭矩效率Ta为0.08。
2014-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modified current induced domain wall motion in GaMnAs nanowire
我们报告电流诱导畴壁传播的图案化的GaMnAs微线与垂直磁化。一个意想不到的减慢的传播速度已被发现时,移动的磁畴壁延伸超过只有一半的宽度的线。这种减速与纵向壁沿金属丝轴线的伸长有关。通过使用能量平衡参数,预期的理论依赖的速度变化进行了计算,并与实验结果进行了比较。据此,当电流通过导线时,与纵向畴壁相关联的能量应当改变。这些结果提供了沿纵向畴壁横向自旋扩散的可能证据。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical and micromagnetic simulation study the current driven domain wall motion in ferromagnetic (Ga,Mn)As
利用空间分辨的极磁光克尔效应显微镜和微磁学模拟研究了具有垂直各向异性的Ga_(0.95)Mn_(0.05)As霍尔棒结构中电流驱动的畴壁运动。无论初始磁位形如何,畴壁的传播方向与临界电流为1~ 2 × 10^5A/cm ^2的电流方向相反。考虑自旋转移矩项以及各种有效磁场项后,微磁学模拟结果与实验结果一致。我们的模拟和实验结果表明,自旋力矩,而不是奥斯特场是在这种材料中的电流驱动的畴壁运动的原因。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced domain wall motion with adiabatic spin torque only in cylindrical nanowires
在修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架下,考虑了绝热和非绝热自旋力矩(NAST)项,研究了磁性纳米线中电流驱动的畴壁(DW)传播.与通常认为NAST对DW运动是必不可少的观点相反[1,2],我们指出,对于圆柱形(单轴)纳米线中的电流驱动DW运动,仅绝热自旋力矩(AST)就足够了。除了从能量和角动量的角度讨论刚性DW运动,我们还提出了一个实验方案,通过结合场和电流驱动DW运动在一个扁平(双轴)线测量自旋电流极化。
2010-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-driven domain wall motion across a wide temperature range in a (Ga,Mn)(As,P) device
电流驱动的磁畴壁运动在四元铁磁半导体(Ga,Mn)(As,P)中得到了证实,其温度远低于铁磁转变温度,临界电流为10 ^5 Acm ^-2量级。这是通过与在应变弛豫缓冲层上生长的(Ga,Mn)As层相比弱得多的畴壁钉扎来实现的。临界电流被证明是与理论预测相媲美。宽的温度范围内,可以实现畴壁运动表明,这是一个很有前途的系统,为发展一个更好的理解自旋转移力矩的系统具有较强的自旋轨道相互作用。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing nanoscale disorder in W/CoFeB/MgO ultra-thin films using domain wall motion
在超薄磁性薄膜中,无序能显著阻碍畴壁运动。在通往基于有效畴壁的器件的道路上的主要问题之一仍然是在纳米尺度上的钉扎景观的表征。在本文中,我们研究的W/CoFeB/MgO薄膜的垂直磁各向异性的结晶退火在400 $^{\circ}$ C和一个过程的基础上的He $^{+}$照射结合高温的磁畴壁运动。磁性能是相似的,为整个系列的样品,而磁畴壁迁移率是在辐照样品中的关键改善。通过使用一个分析模型来提取纳米级的钉扎参数,我们揭示了结晶样品的无序的重要变化。这项工作提供了一个独特的机会,有选择地分析的影响,在畴壁动力学的障碍,没有磁性能的变化的贡献。我们的研究结果强调了在设计基于畴壁运动的器件时评估材料的纳米级钉扎参数的重要性,这反过来可以成为探测超薄磁性膜中的无序的有力工具。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scaling of intrinsic domain wall magneto-resistance with confinement in electromigrated nanocontacts
在这项工作中,我们研究了畴壁限制的本征畴壁磁电阻(DWMR)的演变。清洁坡莫合金缺口半环纳米接触制造使用一个特殊的超高真空电迁移过程,以定制的尺寸的线原位,并通过由此产生的畴壁限制,我们定制的畴壁宽度从几十nm下降到几nm。通过测量的电阻相对于所施加的磁场方向的依赖性,我们提取的贡献的一个单一的域壁的MR的设备,作为在限制电位的域壁宽度的函数在缺口。在这个尺寸范围内,发现一个固有的正MR,其占主导地位的各向异性MR,通过比较微磁模拟证实。此外,发现MR与畴壁的尺寸$δ_{DW}$单调成比例,为1/ $δ_{DW}^b$,具有$b=2.31\pm 0.39 $。实验结果得到了基于从头计算密度泛函理论的量子力学输运模拟的支持。
2018-12-13 cond-mat.mes-hall
Magnetically switchable spin wave retarder with $90^\circ$ antiferromagnetic domain wall
极化是自旋波的一个固有自由度,它表示自旋波相对于背景磁化的进动方向。利用磁织构控制自旋波的极化是可重编程极化磁子学的基础和不可缺少的。在这里,我们表明,由于固有的立方各向异性,一个$90^\circ$反铁磁畴壁自然作为自旋波延迟器(波片)。此外,对于$90^\circ$畴壁对通过在均匀反铁磁线中引入第二畴而形成,可以通过简单地切换中间畴的方向来翻转阻滞效应的符号。
2021-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional Magnon-Driven Domain Wall Motion Due to the Interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
我们证明了一个单向运动的准粒子没有明确的对称性破缺沿时空坐标的粒子运动。这种违反直觉的行为源于其他两个方向上的两种内在不对称性的组合作用。我们实现了这一想法与磁振子驱动的磁畴壁的运动在薄膜与界面不对称。与以前的研究相反,畴壁沿着相同的方向移动,而不管磁振子流的方向。我们的一般对称性分析和数值模拟表明,从界面不对称的奇数阶的贡献是单向的,这是占主导地位的双向贡献在现实的制度。我们开发了一个简单的分析理论的单向运动,这提供了一个有见地的描述这种违反直觉的现象。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Creep of current-driven domain-wall lines: intrinsic versus extrinsic pinning
提出了一个电流驱动的磁畴-壁线运动模型,其中畴壁的动力学等效于各向异性钉扎势中的过阻尼涡旋线。该电势具有两种外在贡献,例如,样品的不均匀性,以及由于磁各向异性的固有贡献。我们得到的结果作为电流的函数的畴壁速度为各种制度的钉扎。特别是,我们发现,表征蠕变制度的指数强烈依赖于一个耗散的自旋转移力矩的存在。我们讨论了我们的结果,在铁磁半导体电流驱动的畴壁蠕变最近的实验,并建议进一步的实验来证实我们的模型。
2008-02-04 cond-mat.mes-hall
Current-induced motion of a transverse magnetic domain wall in the presence of spin Hall effect
我们从理论上研究了双层纳米线中横向磁畴壁的电流诱导动力学,双层纳米线由铁磁体和非磁体组成,具有强的自旋轨道耦合。畴壁动力学的特征在于两个阈值电流密度,$J_{th}^{WB}$和$J_{th}^{REV}$,其中$J_{th}^{WB}$是畴壁的手性切换的阈值,$J_{th}^{REV}$是由自旋霍尔效应引起的反转畴壁运动的另一阈值。对于满足条件$J_{th}^{WB} > J_{th}^{REV}$和α> β(α为Gilbert阻尼常数,β为自旋力矩的非绝热性)的系统,具有一定手征性的畴壁可以在电流范围$J_{th}^{REV} < J < J_{th}^{WB}$内沿与电子流方向相反的方向高速运动。微磁模拟证实了分析结果的有效性。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of relativistic domain wall motion in amorphous ferrimagnets
本研究在易于集成的非晶亚铁磁GdFeCo器件中观测到相对论性畴壁运动,其电流诱导畴壁速度在2 km/s自旋波速度的10%内饱和,为极限速度磁器件研发开辟了路径。
2025-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motions in perpendicularly magnetized CoFe/Pd multilayer nanowire
利用反常霍尔效应测量方法研究了600 nm宽的Ta(5 nm)/Pd(5 nm)/[CoFe(0.4 nm)/Pd(1.2 nm)] $_{15}$ /Ta(5 nm)多层膜纳米线中电流诱导畴壁运动.结果表明,在低至1.44 $\times$ × 10 $^{11}$ A·m $^{-2}$的电流密度下,可以驱动DW的运动.从脱钉场对电流的依赖关系中定量地分离了被认为是DW运动有效场的奥斯特场($H_{Oe}$)和自旋转移矩场($H_{ST}$)的影响。结果表明,壁的运动基本上是由非绝热性与高的非绝热因子$β$高达0.4。
2014-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-Driven Domain-Wall Motion with the Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
本文研究了在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction,Dzyaloshinski-Moriya interaction,Dzyaloshinski-Moriya interaction)存在下自旋波(magnons)诱导的畴壁运动。当自旋波通过DW时,阻尼器在DW上施加扭矩,并且该扭矩表示自旋波和DW之间的线性动量交换。与DW和自旋波之间的角动量交换不同,线性动量交换导致DW平面的旋转而不是线性运动。在存在有效的易面各向异性的情况下,这种磁感应线性动量传递机制在移动DW时比角动量传递显著更有效。
2015-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical Computation of Spin-Transfer Torques for Antiferromagnetic Domain walls
基于紧束缚模型中的线性响应理论,我们数值计算了反铁磁畴壁的电流诱导自旋转移力矩。我们发现,与铁磁畴壁运动不同,绝热自旋力矩对反铁磁畴壁运动的贡献可以忽略不计,这与以前的理论是一致的。因此,非绝热自旋转移力矩是反铁磁畴壁运动的主要驱动力矩。此外,非绝热自旋转移扭矩的较窄的反铁磁畴壁的增加更迅速比铁磁畴壁,这是由于反铁磁畴壁的增强的自旋错误跟踪过程。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic reversal under external field and current-driven domain wall motion in (Ga,Mn)As: influence of extrinsic pinning
研究了退火Ga_(0.95)Mn_(0.05)As薄膜和垂直磁各向异性霍尔棒器件的磁反转各向异性和电流驱动畴壁运动。研究了电流方向沿[1 - 10]和[1-10]晶轴的霍尔栅。[1 - 10]器件显示出比[1-10]器件更大的矫顽场。在[1 - 10]和[1-10]方向之间的磁反转过程中观察到强各向异性。发现两种器件的临界电流(JC)与磁化强度(M)之间存在幂律关系,其中JC与M成正比^[2.6]。畴壁运动强烈影响的存在下,当地钉扎中心。
2008-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Coulomb blockade in multi-wall carbon nanotubes
碳纳米管提供了一类新的分子导线,显示新的和令人兴奋的介观输运性质。我们提供了一个详细的理论描述在多壁纳米管,其中无序和强相互作用是很重要的运输。这两个方面的相互作用导致了一个特别有效的内在库仑阻塞隧穿。与最近的实验进行了讨论。
2001-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic thermal vibrations of suspended doubly clamped single-wall carbon nanotubes
我们报告的热驱动的机械振动的观察悬浮双夹持碳纳米管,生长的化学气相沉积(CVD)。几个实验程序被用来悬浮碳纳米管。在用扫描电子显微镜拍摄的图像中,振动被观察为模糊。测得的振动振幅进行比较与基于线性连续介质力学的模型。
2003-07-10 cond-mat.mes-hall
Domain wall motion in a diffusive weak ferromagnet
研究了强铁磁体注入自旋电流后,无序弱铁磁体中畴壁的运动。从描述弱铁磁体中自旋积累的自旋扩散方程出发,计算了作用在畴壁上的力和力矩。我们还研究了随之而来的畴壁动力学,并提出了一种可能的测量方法来检测畴壁运动通过测量附加电阻。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion in Rashba spin-orbit system
由于交换相互作用而引起的自旋转移效应的转移所引起的电流感生磁畴壁运动被期望用于下一代高密度存储。我们在这里表明,有效的畴壁操纵可以通过引入Rashba自旋轨道相互作用,诱导自旋进动的传导电子,并作为一个有效的磁场。它对畴壁运动的影响取决于畴壁的形状。我们发现,该效果是显着的布洛赫壁与沿电流的难轴,因为有效场的作品作为$β$或类场项,并删除阈值电流,如果在非本征钉扎是缺席。对于易磁化轴垂直于Rashba平面的Néel壁和Bloch壁,在低于本征阈值的电流下,有效场诱导壁的阶跃运动,对应于壁平面旋转约$π$的角度.因此,Rashba相互作用将有助于在低电流下辅助畴壁的有效运动。
2008-04-03 cond-mat.mes-hall
Current-Induced Magnetic Domain-Wall Motion by Spin Transfer Torque: Collective Coordinate Approach with Domain-Wall Width Variation
自旋极化电流产生的自旋转移力矩可以引起磁畴壁位置的移动。在这项工作中,我们通过使用集体坐标方法[Gen Tatara和Hiroshi Kohno,Phys.Rev.Lett. 92,86601(2004)]。该方法不仅包括畴壁位置和偏振角的变化,而且还包括畴壁宽度的变化。结果表明,宽度的变化会影响临界电流。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall
Mechanical Actuation of Magnetic Domain-Wall Motion
本文从理论上研究了一维磁线中横向弹性波引起的磁畴壁的运动,该磁线既考虑了转动对称性又考虑了平移对称性。通过调用相关的总角动量和线动量的守恒,我们能够推导出扭矩和力的畴壁所施加的波。然后,我们将展示如何铁磁和反铁磁畴壁可以分别由圆极化波和线极化波驱动。我们设想,弹性波可以提供有效的手段来驱动绝缘体中的磁孤子的动力学。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin-polarized Current-driven Ferromagnetic Domain Wall Motion with a Skyrmion Building Block
本研究的目的是建立自旋极化电流驱动的铁磁畴壁运动的解析模型。铁磁畴壁运动的速度与skyrmion积木的依赖性被发现作为驱动扭矩和外部磁场强度的函数。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall
Thermodynamic Magnon Recoil for Domain Wall Motion
我们预测的热力学磁振子反冲效应的畴壁运动的温度梯度的存在下。所有目前的热力学理论断言,一个磁畴壁必须向较热的一侧移动,基于平衡热力学参数。另一方面,微观计算表明,畴壁可以沿着或逆着热流的方向移动,这取决于畴壁反射热流的强度。我们已经解决了这两种方法之间的不一致性,通过在存在热梯度的情况下,通过在非平衡稳态中存在的热流项引入畴壁的自由能来扩充理论。观察到的条件畴壁向较冷的政权传播的解析推导,并可以通过未来的实验进行测试。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
High resolution dynamic imaging of the delay- and tilt-free motion of Néel domain walls in perpendicularly magnetized superlattices
我们报告的时间分辨调查的电流和磁场诱导的畴壁运动在垂直磁化的微丝表现出不对称的交换相互作用的扫描透射x射线显微镜使用的时间步长为200 ps。动态域壁速度的顺序为50-100米秒$^{-1}$进行了观察。时间分辨率的提高使我们能够观察到没有孕育时间的畴壁的运动,以及可以忽略不计的惯性的迹象。此外,我们观察到,对于短电流和磁场脉冲,磁畴壁在其运动期间不表现出倾斜,提供了磁畴壁的快速、无倾斜运动的机制。
2018-10-12 cond-mat.mes-hall
Domain wall attraction and repulsion during spin-torque-induced coherent motion
计算了两个磁畴壁在电流感应运动过程中的相互作用。这种相互作用产生了一个依赖于分离的阻力,也有一个不同的速度,使运动的域在大分离时经历一个有效的吸引力,在短分离时经历一个有效的排斥力。在电流的中间范围内,两个畴壁将达到取决于流过材料的电流的大小的自然平衡间距。
2011-11-24 cond-mat.mes-hall
Equations of Motion and Frequency Dependence of Magnon-Induced Domain Wall Motion
自旋波可以引起铁磁体中的畴壁运动。导出了自旋波驱动下横畴壁的运动方程。我们的计算表明,磁振子自旋转移矩不会引起转动诱导的Walker击穿。由局域微波场激发的自旋波的振幅取决于场的空间分布和激发频率。通过考虑这种频率依赖性,我们表明,一个简单的一维模型可以重现许多令人困惑的频率依赖性在早期的数值研究中观察到的。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall
Electric-Field Control over Spin-Wave and Current Induced Domain Wall Motion and Magnonic Torques in Multiferroics
我们发现,自旋波在多铁性材料中施加磁矩的方式不仅可以引起畴壁运动,而且可以引起均匀磁化织构的磁化动力学。有趣的是,畴壁运动可以通过纯粹的电手段来控制,其中自旋波由交流电场$E$产生,而壁运动的方向也对所施加的直流$E$场敏感。此外,我们确定的自旋转移力矩之间的相互作用,从一个电流和磁畴壁的多铁性和沃克击穿阈值的规模与垂直电场的大小,提供了一种方法来控制畴壁传播通过电门控的属性。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall
Magnetic-Field-Driven Antiferromagnetic Domain Wall Motion
从理论上研究了非均匀外磁场驱动下的反铁磁畴壁运动。首先用Néel矢量,然后用畴壁的集体坐标,导出了非均匀磁场下反铁磁自旋的拉格朗日量和运动方程。一个解决方案被发现,描述了由一个不均匀的字段,其中的运动是由壁磁化,然后由斯特恩-格拉赫驱动力的顺磁响应发起的磁畴壁的驱动。研究了钉扎电位的影响。这些结果与原子模拟结果吻合得很好。虽然本公式包含与Néel织构相关的所谓内禀磁化,但给出了补充讨论,以在没有内禀磁化的情况下根据物理磁化重新制定理论。
2021-02-02 cond-mat.mes-hall
Threshold Current of Domain Wall Motion under Extrinsic Pinning, $β$-Term and Non-Adiabaticity
从集体坐标下畴壁运动的运动方程出发,对自旋极化电流作用下铁磁体畴壁运动的阈值电流进行了理论研究。考虑了非绝热性和Landau-Lifshitz方程中的一个所谓的$β$ -项的影响,这些影响在壁面的运动方程中用同一项来描述。结果表明,存在四种不同的区域,其特征在于阈值对非本征钉扎、硬轴磁各向异性、非绝热性和$β$的不同依赖性。
2006-04-12 cond-mat.mes-hall
Current-driven motion of magnetic domain-wall skyrmions
本文理论研究铁磁条带中电流驱动畴壁斯格明子的运动,揭示其运动方向依赖电流方向,并基于此提出赛道存储架构。
2024-11-29 cond-mat.mes-hall
Thermopower and Thermally Induced Domain Wall Motion in (Ga,Mn)As
用散射理论研究了铁磁半导体(Ga,Mn)As中的两种相互作用的热效应:温度梯度引起的畴壁运动和运动畴壁泵浦的热流。有效的面外热自旋转移力矩参数$P_Q β_{Q}$,它支配的热流和磁织构之间的耦合,被发现是统一的顺序。未钉扎畴壁预计以10 m/s的速度在10 ${\rm K/ μm}$量级的温度梯度中移动。移动磁畴壁的冷却功率仅补偿由于约0.07 m/s的超低磁畴壁速度下的摩擦损失而引起的加热。在T=10 K时,Seebeck系数为100-500 ${\rm μV / K}$量级,与最近的实验结果符合得很好.
2010-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Current-Driven Domain Wall Motion: Velocity, Current and Phase Transition
采用与朗道相变理论相同的唯象理论,将畴壁动能展开为电流密度的多项式函数,研究了畴壁运动与驱动电流强度之间的关系。流速对电流密度的依赖关系为平方根,当电流密度远大于临界值时,流速的依赖关系退化为线性关系。理论结果与以往的实验结果一致,并能解释临界电流随温度的变化。温度在畴壁运动动力学中所起的作用也进行了讨论。用电流密度的相变理论解释了畴壁运动的临界行为。
2016-01-05 cond-mat.mes-hall
Theory of Current-Driven Domain Wall Motion: A Poorman's Approach
本文提出了有限电流作用下铁磁体畴壁动力学的完备理论。电流被示出有两个效果,一个是动量转移,这是成比例的电荷电流和壁电阻率($\rhow$),和其他的是自旋转移,成比例的自旋电流。对于厚壁,在金属线,后者占主导地位,壁运动的阈值电流是由难磁化轴磁各向异性,除了非常强的钉扎的情况下。对于薄壁,例如纳米接触和磁性半导体,动量转移效应占主导地位,并且阈值电流与$\Vz/\rhow$成正比,$\Vz$是钉扎电位。
2003-08-23 cond-mat.mes-hall
Efficient domain wall motion driven by the out-of-plane spin polarization
垂直磁化系统中畴壁的快速运动对于诸如跑道存储器、畴壁逻辑器件和人工突触等许多新的应用是必需的。利用自旋转移矩实现电流驱动畴壁运动后,畴壁速度得到了很大的提高,后来又由于自旋-霍尔效应和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiiii-Moriya interaction,Dzyaloshinskii-Moriya interaction,Dzyaloshinski-Moriya interaction)的共同作用而实现了又一次飞跃。然而,在后一种系统中,只有Neel壁可以被有效地驱动。在本文中,我们表明,布洛赫和尼尔畴壁可以有效地移动,利用类场力矩与面外自旋极化,这可以产生在材料中减少对称性。另外,我们发现由静磁能稳定的Neel壁和Bloch壁很容易被自旋轨道力矩扭曲,然后进入Walker击穿区。通过引入外加磁场和磁场来稳定畴壁,在中等电流密度$2\times 10^{11} A/m^2$下获得了超过500 m/s的畴壁速度。原则上,这种机制可以用来驱动任何类型的畴壁。因此,这项工作提供了新的自由度的控制畴壁运动。
2023-03-15 cond-mat.mes-hall
Detecting domain wall trapping and motion at a constriction in narrow ferromagnetic wires using perpendicular-current giant magnetoresistance
提出了一种利用电流垂直面(CPP)巨磁电阻(MR)探测窄铁磁层中俘获畴壁的存在和运动的通用方法。由于CPP电流被限制在畴壁俘获区,所以CPP-MR对畴壁微小运动的响应增强。我们使用一个坡莫合金/铜/坡莫合金自旋阀的形状长,约500 nm宽的线与收缩(缺口)附近的中间,作为一个头对头域壁的捕获网站。两种不同的缺口形状进行了研究,主要是在4.2 K,但也在295 K。
2004-07-21 cond-mat.mes-hall
The domain-wall motion driven by a rotating field in a ferrimagnet
从理论上研究了旋转磁场驱动的亚铁磁畴壁运动。我们发现,根据旋转场的大小和频率,亚铁磁畴壁的动力学可以分为两个制度。首先,当频率低于由场幅度设定的某个临界频率时,存在畴壁动力学的固定解,其中畴壁面内磁化与外场同相旋转。畴壁的场致进动通过畴壁角度和位置之间的旋向性耦合引起畴壁的平移运动。在这种所谓的锁相状态下,畴壁速度随着频率的增加而增加。第二,当频率超过临界频率时,畴壁角进动与所施加的场不同步。在这种相位解锁机制中,畴壁速度随着频率的增加而减小。此外,畴壁运动的方向被发现是相反的角补偿点的亚铁磁体的净自旋密度改变其符号。我们的工作表明,磁孤子在时变偏压下的动力学可以作为研究临界现象的平台。
2021-08-24 cond-mat.mes-hall
Signal detection based on the chaotic motion of an antiferromagnetic domain wall
反铁磁畴壁动力学是当前介观磁性系统研究的热点。在这项工作中,它被发现,基于Thiele方法,反铁磁畴壁的运动由Duffing方程描述。数值模拟结果表明,反铁磁畴壁可以作为Duffing振子,利用周期运动与混沌运动之间的过渡可以检测白噪声背景下的周期信号.此外,我们还计算了反铁磁畴壁的分岔图和李雅普诺夫指数,研究了畴壁的混沌行为。数值模拟结果与解析解吻合较好。我们的结果可能是有用的反铁磁畴壁为基础的自旋电子探测器件的建设。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall
Ab initio study of edge effect on relative motion of walls in carbon nanotubes
采用van der Waals修正的密度泛函理论,计算了具有长内壁和短外壁的双壁纳米管(DWNTs)的壁间相互作用能.如果至少有一个壁是手性的,那么在亚纳米尺度下,势能释放的大小和形状对短壁长度和边缘的原子结构的变化非常敏感。开始相对运动的短壁和温度之间的过渡扩散和自由运动的短壁发生所需的阈值力进行估计。的边缘也示出提供了相当大的贡献的障碍相称的非手性壁的相对旋转。对于这样的壁,定向熔化的温度,即从旋转扩散到自由相对旋转的交叉,估计。生产纳米管为基础的螺栓/螺母对和纳米轴承的可能性进行了讨论。
2013-02-15 cond-mat.mes-hall
Reversal and Termination of Current-Induced Domain Wall Motion via Magnonic Spin-Transfer Torque
我们研究了铁磁线的畴壁动力学的自旋极化电流和磁振子自旋转移力矩的外部场产生的综合影响下,也考虑到Rashba自旋轨道耦合相互作用。它表明,只要自旋波速度足够高,通过施加磁振子自旋转移力矩,电流诱导的畴壁运动可以完全逆转的振荡方式。此外,我们表明,畴壁的运动可以完全终止的自旋波的产生的装置,这表明钉扎畴壁的预定位置的可能性。我们还讨论了如何强自旋轨道相互作用修改这些结果。
2012-08-20 cond-mat.mes-hall
Current and field driven domain wall motion under influence of the Dzyaloshinsky-Moriya interaction
一个完整的分析描述下的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的影响下,使用$ϕ- q$模型的电流和场驱动的横向畴壁的动力学。将观察到五种不同的情况,其中Dzyaloshinsky-Moriya矢量平行或垂直于系统的易轴各向异性,并且将假设分别为直接反转的岁差运动。
2015-08-26 cond-mat.mes-hall
Efficient domain wall motion in asymmetric magnetic tunnel junctions with vertical current flow
本文研究了非对称磁性隧道结中垂直电流引起的畴壁运动。自由层中的畴壁运动主要取决于电流引起的类场转矩作用于it. We表明,当我们增加MTJ的不对称性,通过考虑不同的铁磁接触,线性电压场转矩行为是伴随着增强的畴壁位移效率和更高程度的双向传播。我们的分析基于量子输运模型和Landau-Lifshitz-Gilbert方程描述的磁化动力学的结合,以及与基准面内电流注入畴壁器件的本征特征的比较。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall