Bloch line dynamics within moving domain walls in 3D ferromagnets
我们通过大规模三维微磁学模拟研究了石榴石条中场驱动的磁畴壁动力学。作为所施加的场的函数的畴壁传播速度表现出低场线性部分,该低场线性部分由在阈值场幅值处的突然速度下降终止,该阈值场幅值与畴壁磁化的内部自由度的激励的开始有关。通过考虑从30 nm到1.89 $μ$ m的宽范围的条带厚度,我们发现这种不稳定性的发作的阈值场的非单调的厚度依赖性,进行通过成核和传播的域壁内的布洛赫线。我们确定了一个临界带厚度以上的速度下降是由于成核的水平布洛赫线,而对于较薄的条带,并根据所采用的边界条件,无论是生成垂直布洛赫线,或接近均匀的进动的畴壁内部磁化发生。对于中间厚度的条带,垂直布洛赫线假设由于在条带表面处的退磁场而变形的结构,打破条带的顶面和底面之间的对称性,并且导致沿着畴壁的周界的循环布洛赫线动态。
2017-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Modification of the thermal spin-wave spectrum in a Ni81Fe19 stripe by a domain wall
利用布里渊光散射显微镜研究了具有非对称横畴壁的Ni_(81)Fe_(19)条中的热自旋波分布。结果表明,畴壁的存在影响了热模的自旋波分布。热自旋波模由于径向的限制而量子化。它们在畴壁附近消失,在这种复杂的畴壁结构中演化出一种新的模。这种效应归因于畴壁区有效内场的变化。实验结果与静态和动态微磁学模拟结果吻合较好。
2008-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Domain walls within domain walls in wide ferromagnetic strips
我们进行了大规模的微磁学模拟表明,由于拓扑结构的限制,内部畴壁(布洛赫线)内扩展畴壁更强大的纳米线比畴壁。因此,自旋电子学应用的可能性,基于他们的运动沿畴壁出现。内部畴壁在垂直磁化介质中的畴壁内成核,同时出现阈值驱动力以上的畴壁速度的Walker击穿样突然减小,并且也可以在钉扎的局部畴壁内产生。我们观察到快速的字段和电流驱动的内部畴壁动力学没有沃克击穿沿钉扎畴壁,起源于拓扑保护的内部畴壁结构,由于周围的平面外域。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Diffusive and Fluid-like Motion of Homochiral Domain Walls in Easy-Plane Magnetic Strips
易平面磁旋进的传播可以实现比常规自旋波更有效的自旋输运。这种易平面自旋输运通常是根据流体动力学模型来理解的,部分类似于超流体。在这里,使用微磁学模拟,我们研究易平面自旋输运磁条作为一个训练的磁畴壁的运动,而不是作为流体动力学流。我们观察到,从扩散到流体状的畴壁的密度增加的运动过渡。这种过渡是最明显的缺口纳米带,其中的域壁被钉扎的缺口缺陷在扩散制度,但基本上不受阻碍地传播在流体状制度。我们的研究结果表明,自旋运输通过易平面进动,对缺陷的鲁棒性,是可以实现的条带的基础上现实的金属铁磁体,因此适合于实际的设备应用。
2021-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven domain wall motion along ferromagnetic strips with periodically-modulated perpendicular anisotropy
利用微磁学模拟方法,对具有空间调制垂直磁各向异性的铁磁条上磁畴壁的动力学进行了理论研究。具有各向异性的周期性磁层轮廓的铁磁层描绘了一组定义明确的能量最小值,其中在没有外部刺激的情况下,壁被钉扎,并且有利于畴壁的单向传播。沿这些棘轮状系统的电流驱动的畴壁运动的性能进行比较的字段驱动的情况下。我们的研究表明,电流驱动的畴壁运动表现出显着的改善相对于场驱动的情况下,在移位速度和存储密度,因此,它是建议开发新的设备。这些电流驱动的棘轮装置的可行性研究通过现实的微磁模拟和支持的一维模型更新,以考虑到周期性锯齿各向异性配置文件。最后,电流驱动的畴壁运动也评估系统中的三角形调制的各向异性设计,以促进双向移位的一系列的墙壁,一个功能,不能实现的磁场。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Fast vortex wall motion in wide Permalloy strips from double switching of the vortex core
我们研究了在外加磁场和自旋极化电流驱动下坡莫合金宽条中的涡旋畴壁动力学。正如最近报道的[V. Estévez和L. Laurson,Phys. Rev. B,93,064403(2016)],对于足够宽的条带和阈值场以上,涡核的周期性动力学定位在条带边缘之一附近,并且通常对于窄条带观察到的速度下降被高速平台所取代。在这里,我们通过微磁模拟更详细地分析了这种行为。我们发现,高速高原起源于磁涡核的重复双重切换,其基础是在条带边缘附近的周期性涡核动力学,即,“吸引-排斥”效应。我们还讨论了相应的动力学驱动的自旋极化电流,以及包括淬火随机结构无序的系统的影响。
2017-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strange dynamics of domain walls and periodic stripes along classical antiferromagnetic chains
本文讨论了低能下沿经典反铁磁海森堡自旋链的一类畴壁解的动力学和动力学性质。推导了系统的运动方程,发现系统具有长距离的位置和速度相关的两体力。一个“静止”的政权被确定在墙壁之间的力量都排斥。在这个区域之外,一些相互作用是吸引的,引起壁碰撞,于是碰撞的壁湮灭。系统的动量被发现是保守的,在静止的制度,并遭受不连续的跳跃时湮灭。双壁系统的精确解和多壁系统的数值解说明了动力学。在圆形链上,方程支持稳定的周期性条纹,这些条纹可以作为刚体旋转。结果表明,条纹的旋转速度越快,其稳定性越好。周期性结构可以通过扰动壁的角速度而不稳定,在这种情况下,可能经由级联的湮灭事件,存在到另一周期性结构的过渡。
2001-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Domain walls, canted states and stripe width variation in ultrathin magnetic films with perpendicular anisotropy
磁薄膜中的条纹宽度变化是一个众所周知的现象,但人们对这一现象的认识还不够深入。我们分析这个问题,考虑一个2D海森堡模型与铁磁交换相互作用,偶极相互作用和垂直各向异性,相关的,例如在Fe/Cu(001)薄膜。通过推广Yafet & Gyorgy(YG)的一个经典结果,利用蒙特卡罗模拟计算了该模型的完全零温相图。通过计算,我们分析了畴壁结构和条纹宽度变化之间的相关性,随着垂直各向异性的变化。特别是,我们发现的证据表明,最近检测到的倾斜状态成为基态的系统接近自旋重取向转变(SRT)的任何值的交换偶极耦合比。远离SRT的倾斜基态被饱和条纹态所取代,其中面内磁化分量仅存在于壁内。我们发现,畴壁结构强烈依赖于垂直各向异性:接近SRT,它是很好地描述了YG近似,但观察到一个强烈的偏离在大的各向异性限制。此外,我们表明,条纹宽度的变化是直接相关的畴壁宽度的变化与各向异性。
2009-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Novel interpretation of recent experiments on the dynamics of domain walls along ferrimagnetic strips
畴壁运动沿亚铁磁体进行评估,使用微磁模拟和集体坐标模型,都考虑两个子晶格与独立的参数。解析表达式推导出条顶部的重金属或基板上可以忽略不计的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。这项工作的重点是在后一种情况下,其调查结果,与场驱动的畴壁运动描绘进动动力学成为刚性的角动量补偿温度,和电流驱动的动力学呈现更复杂的行为,这取决于每个子晶格的极化因子。重要的是,我们的分析还提供了新的解释,最近的证据电流驱动的畴壁运动,其中壁移动或者沿或逆电流取决于温度。此外,我们的方法能够证实这些系统的大非绝热有效参数。
2020-11-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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 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
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
Asymmetric driven dynamics of Dzyaloshinskii domain walls in ultrathin ferromagnetic strips with perpendicular magnetic anisotropy
从微磁学的数值和解析两个方面研究了具有垂直磁各向异性的超导铁磁条中畴壁的动力学行为。的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的影响已被认为是一个双层条安排,引起Dzyaloshinskii域壁的形成。这种壁在平衡条件下具有由一定取向角限定的内部磁化结构,使得它们被认为是布洛赫壁和内尔壁之间的中间构型。两种不同的动力学被认为是,场驱动和电流驱动的动力学,特别是,由于自旋霍尔效应的自旋力矩促进的一个。结果表明,固有的不对称性与畴壁磁化方向的旋转之前,达到固定制度,其特征在于由一个恒定的终端速度。对于静止时的某个初始DW磁化取向,旋转确定DW磁化在达到静止运动之前的重新取向是平滑的还是突然的。这种不对称性影响DW运动,甚至可以在短时间内逆转。此外,它被发现,在电流驱动的动态的情况下,终端速度可能取决于初始DW磁化方向在休息或纵向注入电流的符号。
2015-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multistep Bloch-line-mediated Walker breakdown in ferromagnetic strips
在铁磁体中的磁畴壁的磁场驱动动力学的一个众所周知的特征是存在阈值驱动力,在该阈值驱动力下磁畴壁的内部磁化开始进动--一种被称为Walker击穿的现象--导致磁畴壁传播速度的突然下降。在这里,我们报告的微磁模拟磁场驱动的磁畴壁动力学在薄的铁磁条垂直磁各向异性,这表明在足够宽的带沃克击穿是一个多步骤的过程:它由几个不同的速度下降分离的速度-场曲线的短的线性部分。这些特征源自于随着驱动场幅度的增加,畴壁内越来越多的布洛赫线的重复成核、传播和湮灭。这种机制是由于静磁效应打破了磁畴壁两端之间的对称性而产生的。
2019-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effects of Disorder and Internal Dynamics on Vortex Wall Propagation
畴壁传播的实验测量通常通过与忽略无序和畴壁结构的内部动力学的影响的简化模型进行比较来解释。利用微磁学模拟,我们研究了在无序存在的情况下,磁场或电流引起的磁性纳米线中的涡旋壁传播。我们发现,无序导致的增加和减少的畴壁速度取决于条件。这些结果可以理解为随着无序增加而增加的有效阻尼。当畴壁通过无序移动时,内部自由度被激发,从而增加了能量耗散率。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced skyrmion motion via strip domain wall
当磁性Skyrmion在磁性纳米线中的自旋轨道扭矩下移动时,它们会经历Skyrmion霍尔效应,这会将它们推向纳米线边缘,在那里它们有被湮灭的风险;这对它们的驱动速度设置了上限。然而,同样的磁性多层包含skyrmions可以维持沿着纳米线长度的Néel型条带畴壁,潜在地保持skyrmions与边缘分离。在这里,我们研究了电流驱动的skyrmion和畴壁之间的相互作用,发现它们增加了湮灭电流,并允许skyrmion移动得更快。基于Thiele形式主义,我们确认,紧急纵向排斥力和修改后的能源景观连接到域壁负责增强skyrmion运动。此外,我们确定的纵向排斥力的出现,因为在skyrmion前面的局部磁化轴对称破缺。我们的研究揭示了来自不同同伦群的两个拓扑磁纹理之间相互作用的关键方面,并可能激发新的设备概念。
2020-06-01 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
Magnetic domain walls in nanostrips of single-crystalline $\mathrm{Fe}_4\mathrm{N}(001)$ thin films with fourfold in-plane magnetic anisotropy
我们研究了外延$\mathrm{Fe}_4\mathrm{N}(001)$薄膜纳米带中的头对头畴壁,显示出四重磁各向异性。磁力显微镜和微磁模拟表明,畴壁具有特定的属性,相比软磁材料。特别地,沿着难磁化轴排列的条带被低于临界宽度的部分磁通闭合手风琴状畴包裹,同时逐渐转变为用于更宽条带的锯齿形壁。横向壁在最初施加横向于条带的磁场时是有利的,而在纵向磁场下的运动时是有利的。在所有情况下,这种四重各向异性畴壁的磁化织构表现出狭窄的微畴壁,这可能会引起特殊的自旋转移功能。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Barkhausen noise from formation of 360$^{\circ}$ domain walls in disordered permalloy thin films
该研究通过微磁模拟发现无序坡莫合金薄膜磁化反转中360°畴壁的逐步形成机制,揭示无序强度对畴壁密度与巴克豪森跳变统计特性的调控作用,拓展了巴克豪森噪声的起源认知。
2023-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Domain-Wall Pinning by Local Control of Anisotropy in Pt/Co/Pt strips
我们从理论和实验上分析了在具有垂直磁各向异性的Pt/Co/Pt条带中,在工程各向异性变化下磁畴壁(DW)的钉扎。一个分析模型推导出的各向异性的一个步骤作为一个能量障碍的DW。定量测量表明,各向异性可以控制由聚焦离子束照射与Ga离子。该工具被用来实验研究场致开关的纳米带是局部照射。辐照区的边界确实起到了畴壁钉扎势垒的作用,钉扎强度随各向异性差的增大而增大。改变Co层的厚度提供了一种额外的方式来调整各向异性,并且示出了更薄的Co层提供了更高的起始各向异性,从而允许在更宽范围的场中的可调谐DW钉扎。最后,我们证明,不仅各向异性本身,而且各向异性势垒的宽度可以调谐上的畴壁的长度尺度。
2011-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin transport in disordered single-wall carbon nanotubes contacted to ferromagnetic leads
最近对多壁碳纳米管(CNTs)的电导测量揭示了类似于无序单壁CNTs的有效行为。这是因为电流基本上流过最外壳,并且受到来自内管的不均匀静电势的强烈影响。在这里,我们目前的理论研究自旋相关的输运通过无序的双壁碳纳米管以及单壁碳纳米管与安德森型障碍。碳纳米管端部接触铁磁电极模型为fcc(111)表面。我们的研究结果揭示了在碳纳米管的巨磁电阻效应。一些报道的结果涉及实际长的CNT,高达几百纳米。
2005-09-06 cond-mat.mes-hall 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
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
$60^{\circ}$ 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
The effect of disorder on transverse domain wall dynamics in magnetic nanostrips
我们研究了无序对铁磁纳米带中横向畴壁动力学的影响,无论是由磁场或自旋极化电流驱动,通过执行一个大的GPU加速微磁模拟合奏。通过在系统中包括小的、随机分布的非磁性空隙来模拟无序。研究的磁畴壁速度作为所施加的磁场和电流密度的函数揭示了根本的差异,在畴壁动力学引起的这两种模式的驱动:对于场驱动的情况下,我们确定了两种不同的畴壁钉扎机制,下面和上面的沃克击穿,分别操作,而对于电流驱动的情况下钉扎是不存在的沃克击穿。增加无序强度诱导更大的沃克击穿场和电流,并导致降低和增加畴壁速度在击穿场和电流,分别。此外,对于绝热自旋转移矩,发现本征钉扎机制被无序抑制。我们解释这些发现在一维模型中的一个有效的阻尼参数$α^*$增加的无序强度。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometrical design for pure current-driven domain wall nucleation and shifting
提出一种纯电流驱动的几何结构,通过在两端子间交替施加纳秒脉冲,实现次级畴壁的顺序成核与稳健移动。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Paving Spin-Wave Fibers in Magnonic Nanocircuits Using Spin-Orbit Torque
最近的研究表明,磁性纳米结构中的畴壁可以作为紧凑、节能的自旋波波导,用于构建磁振子器件,这些磁振子器件被认为是克服当今CMOS技术的挑战和瓶颈的有希望的候选者。然而,将长条畴壁压印到磁性纳米线中仍然是一个挑战,特别是在弯曲的几何形状中。在这里,通过微磁学模拟,我们提出了一种方法写入带畴壁弯曲的磁性纳米线使用自旋轨道扭矩。我们采用Y形磁性纳米结构以及S形磁性纳米线来演示注入过程。此外,我们验证了Y形的纳米结构,纳入条带畴壁可以作为优越的自旋波多路复用器,并且可以可控地操纵沿每个管道的自旋波传播。这种基于条形畴壁的自旋波多路复用器有望成为磁振子自旋电子学中的关键信号处理器件。
2017-01-14 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
Dynamics of a domain wall in a magnetic nanostrip: a toy model
在这份报告中,我们展示了一个简单的模型的运动下的外部磁场的影响下的亚微米宽度的铁磁条的涡旋畴壁。该模型表现出三个不同的动力学制度。在低场的粘性状态下,壁以与场成比例的速度刚性移动。在临界场以上,由于涡旋周期性地穿过条带,运动变得欠阻尼;这些振荡伴随着速度降低的缓慢漂移。在更高的磁场下,漂移速度再次开始随磁场线性上升,但迁移率dv/dH比低场状态低得多。我们计算相关的量,并将它们与实验观察值进行比较。
2007-05-31 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-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
Theory of Spin Transport Across Domain-Walls in (Ga,Mn)As
本文给出了铁磁半导体(Ga,Mn)As中畴壁电阻的数值计算结果。我们采用Landauer-Buttiker形式主义和紧束缚方法。考虑到完整的价带结构,我们预测的畴壁电阻的大小没有无序,并将其与实验值进行比较。接下来,我们将无序添加到模型中,并在数值上研究小无序和大无序区。
2007-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structures and velocities of noisy ferroelectric domain walls
铁电畴壁运动是铁电器件开关特性的基础,并且受到包括材料内的空间无序和热噪声在内的广泛因素的影响。我们建立了180 ${}^{\circ}$铁电畴壁运动的Landau-Ginzburg-Devonshire(LGD)模型,该模型明确考虑了空间和时间无序的存在。通过求解随壁面速度$v$运动的伽利略坐标系中的LGD方程,我们证明了畴壁动力学的蠕变流和线性流状态。热噪声在小场$E$的壁面脱钉过程中起着关键作用。我们研究的标度的速度$v$与所施加的直流电场$E$,并表明,噪声强烈影响畴壁速度。我们还表明,在热噪声的存在下,磁畴壁显着加宽,特别是当材料温度$T$接近临界温度$T_c$。因此,这些计算指出噪声和无序成为铁电材料的开关特性的控制因素的潜力,例如用于微电子应用的进步。
2022-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci