Resonant Nonlinear Damping of Quantized Spin Waves in Ferromagnetic Nanowires
我们利用自旋矩铁磁共振测量坡莫合金纳米线中偶极交换自旋波的光谱特性。我们的测量结果表明,几何约束的纳米线几何结构中的自旋波的阻尼有深远的影响。最低能量量子化自旋波模式的阻尼参数以共振方式取决于所施加的磁场,并且在随着纳米线宽度减小而增大的磁场处呈现最大值。这种阻尼的增强源于非线性共振三磁振子汇流过程,其允许在由纳米线几何形状中的自旋波谱的量化确定的特定偏置场值下进行。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamical pinning of domain wall in magnetic nanowire induced by Walker breakdown
研究了磁畴壁在磁性纳米线中的透射几率随外加磁场的变化规律。发现了一个非常有趣的现象,即在超过阈值驱动场后,传输概率显示出显著的下降,这与我们的直觉相矛盾,即畴壁在较高的磁场中更容易移动。微磁学模拟表明,在有限粗糙度的金属丝中,畴壁的运动导致了动态钉扎,这是由Walker击穿引起的,半定量地解释了我们的实验结果。
2008-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Soliton Solution for the Spin Current in Ferromagnetic Nanowire
研究了单轴铁磁纳米线中自旋极化电流的周期解和单孤子解的相互作用。自旋电流周期解的振幅和波数分别对孤子解的宽度、速度和振幅有不同的贡献。此外,我们还发现,只有在适当的条件下,孤立子才能被捕获。最后分析了调制不稳定性,讨论了周期解背景下自旋流暗孤波的传播。在某些特殊情况下,该解可表示为周期解与孤子解的线性组合。
2007-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Control of domain wall motion at vertically etched nanotrench in ferromagnetic nanowires
研究了垂直刻蚀纳米沟槽钉扎位置的坡莫合金纳米线中的场致畴壁运动。微磁学模拟和电学测量的特点,在纳米沟槽的钉扎电位。结果表明,横壁和涡壁的势分布有很大不同,钉扎强度与势分布之间存在相关性。可靠的畴壁钉扎和脱钉实验观察到从坡莫合金纳米线的纳米沟槽。这证明了所提出的纳米沟槽钉扎位点对于畴壁器件应用的适用性。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Rectification of radio frequency current in ferromagnetic nanowire
我们报告了一个恒定波射频(RF)电流的整流,通过使用单层磁性纳米线,当RF电流流经纳米线时,谐振产生的直流电压。整流的机制进行了讨论的自旋扭矩二极管效应报告的磁性隧道结器件和整流被证明是直接归因于由RF电流的共振自旋波激发。
2007-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall propagation in Permalloy nanowires with a thickness gradient
研究了坡莫合金纳米线轴向厚度梯度下畴壁的成核和运动过程。纳米线的宽度,w = 250 nm至3 μ m和一个基地的厚度t = 10 nm的电子束光刻制造。将在各个纳米线上测量的磁化磁滞回线与没有厚度梯度的相应纳米线进行比较。的HC与T/W曲线的导线,没有厚度梯度进行了讨论,并比较微磁模拟。我们发现一个亚稳态制度的值W,其中从横向到涡域壁型的转换是预期的。
2008-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motion in magnetic nanowires: An asymptotic approach
我们发展了一个系统的渐近描述的影响下,小的磁场和电流和小的材料各向异性的一维磁性纳米线的畴壁运动。的磁化动力学,所管辖的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程,通过微扰展开研究。我们计算领先的行为,传播速度,和一阶校正行波和振荡的解决方案,并找到这两种类型的解决方案之间的分歧。这种处理提供了一个健全的数学基础,在文献中获得的许多结果,通过更多的特设参数。
2013-10-16 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.AP
Domain wall propagation in magnetic nanowires by spin polarized current injection
我们演示了通过磁性纳米线的头对头畴壁的运动,简单地通过畴壁的电流,没有任何外部磁场施加。该效应取决于电流的方向和大小,并允许畴壁通过复杂的纳米线形状直接传播,这与磁场诱导传播的情况相反。对该机构的效率进行了评估,发现作用在壁面上的有效力等于0.88 × 10 ~(-9)N·A ~(-1)。
2003-04-24 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature domain wall pinning in bent ferromagnetic nanowires
机械弯曲的镍纳米线显示出明确的功能,在其室温下的磁电阻时,畴壁钉扎在弯曲的位置。通过改变所施加的磁场的方向,可以制备处于单畴状态或双畴状态的线。畴壁的存在或不存在用于使纳米线的切换场移位。此外,纳米线的磁电阻与没有畴壁的比较显示与壁的存在相关的电阻的移位。与40-60欧姆的总电阻相比,当存在壁时,电阻减小20-30毫欧姆。的磁化模型的开发,允许计算的纳米线的静磁能,给一个域壁的成核能的估计。
2003-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnetocapacitance in ferromagnetic nanowires
作者研究了磁畴壁感应电容变化作为一种工具,用于检测磁性纳米线的面内(NiFe)和面外(Co/Pd)磁化配置的磁反转。电容测量中的开关场与磁阻测量中的开关场在相反的意义上匹配。磁电容的起源归因于磁阻。这种磁电容检测技术可用于磁畴壁的研究。
2012-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Moment Softening and Domain Wall Resistance in Ni Nanowires
纳米收缩和纳米线中形成的原子尺度畴壁中的磁矩被软化,这显著地影响畴壁电阻。我们进行从头计算的电子结构和电导的原子大小的镍纳米线畴壁只有几个原子晶格常数宽。我们发现,非共线自旋态之间的杂化导致减少的磁矩在畴壁。这种磁矩软化由于电子势的局部扰动产生的散射而强烈地增强了畴壁电阻。
2006-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally assisted domain wall nucleation in perpendicular anisotropy trilayer nanowires
研究了焦耳热效应对垂直磁各向异性CoFeB三层纳米线中热辅助畴壁的产生的影响。利用反常霍尔效应检测磁化反转,研究畴壁的产生。我们观察到的统计分布在开关过程中,这是一致的热激活过程。我们的研究结果表明,所提出的方法提供了一个有效的方式产生磁畴壁的垂直磁性纳米线在预定义的位置。
2014-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study of spin dynamics and damping on the magnetic nanowire arrays with various nanowire widths
我们研究了铁磁纳米线阵列中包含吉尔伯特阻尼的自旋动力学。我们利用矢量网络分析仪铁磁共振(VNA-FMR)测量了铁磁纳米线阵列的铁磁共振,并对测量结果进行了微磁学模拟分析。我们发现实验的VNA-FMR谱和微磁学模拟结果之间的各种应用磁场非常好的协议。我们发现纵向条件下的退磁因子Nz(Ny)随着纳米线宽度的减小而增大(减小)。对于横向磁场,Nz(Ny)随着纳米线宽度的增加而增加(减小)。我们还发现,吉尔伯特阻尼常数从0.018增加到0.051的纳米线宽度的横向情况下,而它几乎是恒定的0.021的纵向情况。
2015-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced domain wall motion in a nanowire with perpendicular magnetic anisotropy
从理论上研究了具有垂直磁各向异性的金属纳米线中电流感生磁畴壁的运动。各向异性可以降低畴壁运动的临界电流密度。我们解释的减少机制,并确定最大的减少条件。这一结果有利于电流诱导畴壁运动的基础研究和器件应用.
2008-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nucleation, imaging and motion of magnetic domain walls in cylindrical nanowires
我们报告了几个程序的强大的成核磁畴壁的圆柱形坡莫合金纳米线。讨论了这种软导线的磁力显微对比度的具体特点,以避免对磁化状态的误解。在准静态磁场(0.1- 10 mT)下,畴壁可以移动。
2016-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Large exchange-dominated domain wall velocities in antiferromagnetically coupled nanowires
磁性纳米线支持场和电流驱动的畴壁运动的信息存储和处理的新方法的设想。其实际应用的一个主要障碍是畴壁速度,这是传统上有限的,由于沃克击穿时发生的强迫场或电流达到临界阈值。我们通过数值和分析模型表明,沃克击穿极限可以扩展或完全消除反铁磁耦合的磁性纳米线。这些耦合的纳米线允许通过场和/或电流经由自旋转移扭矩驱动的巨畴壁速度,与传统的纳米线相比。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wurtzite (Ga,Mn)As nanowire shells with ferromagnetic properties
(Ga采用分子束外延技术在纤锌矿结构的(Ga,In)As纳米线的{1100}侧面上生长了具有纤锌矿结构的(Ga,Mn)As纳米线,并进一步用(Ga,Al)As和低温GaAs封装。第一次观察到一个真正的长程铁磁磁性秩序在非平面(Ga,Mn)As,这是由于一个更有效的空穴限制在壳层中含有Mn通过适当的选择/选择的核心和外壳材料。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous polarization conversion in arrays of ultrathin ferromagnetic nanowires
利用磁振子对布里渊光的散射研究了纳米线阵列的光学性质。我们利用Stokes/anti-Stokes散射的不对称性来探测线偏振光波在纳米线内部产生的局部电场的圆偏振。我们观察到的异常极化转换的相反的符号比在体介质或厚纳米线的圆偏振度的极大增强归因于一个非常规的折射在纳米线介质。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Domain wall pinning and potential landscapes created by constrictions and protrusions in ferromagnetic nanowires
利用空间分辨的磁光克尔效应测量,探讨了薄坡莫合金纳米线中不对称收缩或突起附近的横向畴壁(TDWs)所经历的电势。这两种类型的陷阱被发现作为钉扎中心的DW。钉扎的强度被发现取决于陷阱类型以及传入DW的手性;这两种类型的陷阱被认为是作为势阱或势垒,也取决于DW的手性。微磁学模拟已经进行了良好的定性与实验结果一致。
2008-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic properties of nanowires with ferromagnetic core and antiferromagnetic shell
我们提出了一个薄的圆柱形纳米线组成的铁磁核和反铁磁壳实施一个经典的自旋哈密顿的磁性的Monte Carlo研究。系统地讨论了界面交换耦合对磁环特性的影响和磁化反转机制。我们研究了壳层多晶性对等温磁滞回线特征场的影响。我们表明,耦合到一个多晶反铁磁壳增加的临界核心直径从横向过渡到涡旋畴壁。
2018-12-08 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of Ga-based nanowires and the interaction of Ga with single-wall carbon nanotubes
镓显示出的物理性质使其成为制造纳米电子学中金属纳米线和高导电互连的潜在元素。用第一性原理赝势平面方法证明了Ga可以形成稳定的金属线性和锯齿形单原子链结构。单个Ga原子与单壁碳纳米管(SWNT)之间的相互作用导致涉及电荷转移的化学吸附键。Ga原子掺杂的单壁碳纳米管产生施主态。由于单个Ga原子与SWNT之间的显著相互作用,可以实现管的连续Ga覆盖。通过碳纳米管模板的涂覆制备的镓纳米线是稳定的、高导电的。
2005-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Enhanced Domain Wall Motion in the Spin Valve Nanowires
根据Fert小组最近的实验,自旋阀铁磁纳米线中的畴壁运动速度与旧值相比几乎增加了一倍。在这项工作中,我们提出了一个额外的扭矩模型,所产生的层间交换相互作用,它可以增强或抑制的磁畴壁速度取决于交换常数的符号或相对于固定层的磁化方向的壁运动方向。
2008-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Frequency Domain Wall Oscillations in Ferromagnetic Nanowire with a Nanoscale Dzyaloshinskii Moriya Interaction (DMI) Region
Dzyaloshinskii Moriya相互作用(Dzyaloshinskii Moriya Interaction,Dzyaloshinskii Moriya Interaction)为许多新的手性结构(如Skyrmions)奠定了基础。在迄今为止的大多数研究中,磁层存在于整个磁性层中。在这里,我们报告我们的调查,铁磁纳米线,铁磁被限制在纳米级区域。我们观察到,磁性能的局部调制的影响下的自旋转移力矩的磁畴壁的振荡。振荡频率在几GHz内可调,这使得这一观察对神经形态计算中的应用可能有用。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angular Preisach analysis of Hysteresis loops and FMR lineshapes of ferromagnetic nanowire arrays
利用Preisach分析方法研究了在不同磁场与铁磁性镍纳米线阵列共轴夹角下的磁滞回线。当扩展到铁磁共振(FMR)线型,从相应的磁滞回线提取相同的参数集,Preisach分析表明,为了解释实验结果,应该使用不同的分布的相互作用或双折射率。检查磁滞回线和FMR线宽与场角的行为,我们推断,角度依赖性可能会被利用在角度传感设备,可以与各向异性(AMR)或巨磁阻(GMR)的设备竞争。
2013-06-20 cond-mat.mtrl-sci
Probing domain walls in cylindrical magnetic nanowires with electron holography
我们利用电子全息术探测圆柱形软磁纳米线中的磁畴壁。我们详细介绍了预期的横向和布洛赫点畴壁的对比度的建模,并提供与实验观察进行比较NiCo纳米线,也涉及磁性和静电的电子全息图的贡献。这允许快速确定的畴壁类型,而不需要不方便和耗时的实验去除的静电贡献。最后,我们描述并实现了一个新的高效算法计算磁对比度。
2016-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Geometric signature of reversal modes in ferromagnetic nanowires
磁性纳米线是研究磁性基本过程的良好平台,并且在记录(例如垂直存储)和自旋电子学(例如非易失性磁性存储器(MRAM)和磁性逻辑器件)中具有许多有吸引力的应用。在这项工作中,纳米线被用来研究磁化反转过程,通过一种新的几何方法。反射模在代表临界开关场轨迹的参数曲线上留下明确的印记。我们展示了不同的模式如何影响该曲线的几何形状取决于各向异性(单轴或立方各向异性),退磁和交换效应的性质。我们使用的样品是电化学生长的镍和钴纳米线。
2010-06-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Effect of spin transfer torque on the magnetic domain wall ferromagnetic resonance frequency in the nanowires
研究了铁磁纳米线中畴壁铁磁共振频率对自旋转移矩的影响。通过采用微磁学模拟与自旋转移矩,我们发现,畴壁共振频率随自旋极化电流密度的增加而降低,当没有在畴本身的共振频率的变化。令人惊讶的是,共振频率的变化是显着的(> 1.6 GHz)与自旋转移力矩,即使畴壁被钉扎。由于所提出的畴壁铁磁共振研究已被执行的钉扎畴壁,外来缺陷的贡献被排除在外。这是本研究的强大优势,因为在成像或输运测量中不可避免地存在非本征钉扎位点的影响。
2010-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Microwave assisted resonant domain wall nucleation in permalloy nanowires
我们设计了一个系统来研究微波辅助的坡莫合金纳米线畴壁成核。我们发现一个显着减少的成核场时,微波场的应用,在脉冲场相比。在成核场的频率依赖关系中观察到一个明显的共振峰,该峰与均匀模铁磁共振频率相一致。由于定义明确的成核过程,开关场分布是小的,在以前的报告相反。我们的研究结果表明,局域微波场提供了一个有效的工具,注入磁畴壁到磁性纳米线。
2012-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable conductance of magnetic nanowires with structured domain walls
我们发现,在具有双磁畴壁的磁性纳米线中,量子干涉导致自旋分裂准稳态主要位于畴壁之间。当这些尺寸量子化状态被调谐到与费米能量共振时,例如在改变导致线电导的共振型峰值的畴壁之间的距离时,通过畴结构的自旋翻转辅助传输强烈增加。这种新的现象被证明是可利用的操纵域附近的自旋密度。畴壁参数是容易控制的,因此预测的效果是可利用的自旋电子器件。
2006-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Dipolar interactions in arrays of ferromagnetic nanowires: a micromagnetic study
我们探索的磁性纳米线的周期性阵列的行为,微磁学模拟使用NMAG建模包。已经使用有限尺寸模型对这种纳米线阵列进行了大量的建模研究。我们表明,这些有限尺寸的微磁描述只能在特定的情况下使用。我们进行了系统的研究或多或少密集的一维和二维阵列的纳米线使用有限大小或无限大小的模型,我们表明,有限大小的模型无法捕捉到一些真正的无限系统的功能。我们表明,平均场模型缩放到系统的孔隙度是有效的。这项工作可以作为基础的扩展的微磁学计算的磁化动力学的纳米线阵列。
2010-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic rogue wave in a perpendicular anisotropic ferromagnetic nanowire with spin-transfer torque
研究了铁磁纳米线中自旋波背景下电流控制下的动态孤子运动。利用较强的呼吸子特征,得到了新的磁异常波,并阐明了其形成机制。磁异常波的产生主要是能量和磁振子向中心聚集的结果。我们还观察到自旋极化电流可以控制包络孤子与背景之间的磁振子交换速率,并解析地得到了临界电流条件。更有趣的是,自旋转移力矩在低于和高于临界值的情况下起着完全相反的作用。
2011-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Zero-field Topological Superconductivity in Ferromagnetic Hybrid Nanowires
本研究通过输运与隧穿谱测量发现,Al/EuS 覆盖晶面重叠的 InAs 混合纳米线可在零外加磁场下产生约 1 T 的剩余有效 Zeeman 场并出现稳定零偏压电导峰,从而实现零场拓扑超导。
2020-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Metastable domain wall dynamics in magnetic nanowires
我们研究了小直径圆柱形纳米线中畴壁对的亚稳态的形成和控制,其中横壁是低能态。我们表明,这些对在一定条件下形成束缚态,寿命长达200ns,并通过自旋极化电流的影响而稳定。它们的稳定性进行了分析与模型的基础上的静磁相互作用和三维微磁模拟。束缚态的出现可能会阻碍设备的运行。
2014-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast domain wall propagation under an optimal field pulse in magnetic nanowires
我们在Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架下研究了磁场驱动的磁畴壁在磁性纳米线中的传播。我们提出了一种新的策略,通过使用与DW传播同步的最佳空间相关场脉冲来加速DW在单轴磁性纳米线中的运动。取决于阻尼参数,DW速度可以增加约两个数量级的静态均匀场的标准情况相比。此外,在最佳场脉冲下,纳米线中的总磁能的变化与DW速度成正比,这意味着快速的能量释放对于DW的快速传播是必不可少的。
2010-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Controlled spin-torque driven domain wall motion using staggered magnetic nanowires
King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学);Sultan Qaboos University(苏丹卡布斯大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学)
针对硬盘驱动器无法满足大数据存储需求的问题,本文提出利用电子束光刻制备的交错磁性纳米线,通过自旋转移力矩实现可控畴壁运动,其性能可通过器件尺寸微调,为畴壁存储器提供了新方案。
2026-11-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Current-Driven Domain-Wall Dynamics in Curved Ferromagnetic Nanowires
研究了在塞曼场作用下,电流诱导纳米线中畴壁的运动。从微磁模型出发,我们推导出一个解析解,它的特点是畴壁运动作为一个谐波振荡。该解决方案将微磁材料参数与谐振子的动力学特性相关联,即,畴壁质量、共振频率、阻尼常数和作用在壁上的力。对于具有强曲率的导线,壁的偶极矩以及壁的几何形状影响振子的本征模。基于这些结果,我们建议实验的材料参数,否则难以访问的确定。数值计算证实了我们的解析解,并显示其局限性。
2006-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current Controlled Magnetization Switching in Cylindrical Nanowires for High-Density 3D Memory Applications
利用三维纳米线系统的下一代存储器器件需要可靠地控制畴壁运动。在这封信中,畴壁的圆柱形纳米线组成的钴和镍的交替段进行了研究。作为畴壁钉扎位点的材料界面与电流脉冲结合使用,以控制畴壁的位置,该位置使用磁阻测量来监测。磁力显微镜结果进一步证实了电流辅助畴壁脱钉的发生。因此,通过顺序地钉扎和脱钉连续界面之间的畴壁,数据位沿着纳米线移位,这是跑道型存储器器件所必需的要求。我们表明,施加的电流脉冲的方向,幅度和持续时间确定跨钉扎站点的畴壁的传播。这些结果表明,多位圆柱形纳米线设备,利用电流辅助数据处理。在这些纳米线中顺序钉扎和脱钉的前景允许位密度增加几个Tbs,这取决于这些纳米线内的段的数量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Domain wall motion of magnetic nanowires under a static field
研究了在沿纳米线轴向的静磁场作用下,头对头磁畴壁(DW)和尾对尾磁畴在磁性纳米线中的传播。从能量的角度出发,得到了DW速度与DW结构的关系。阐明了能量耗散在场驱动DW运动中的作用。也就是说,场只能通过阻尼来驱动畴壁沿场方向传播。没有阻尼,DW不能沿着导线传播。与常识相反,DW速度通常与能量耗散速率成比例,并且需要找到一种方法来增强能量耗散以增加传播速度。该理论还对DW速度的线宽依赖性和Walker击穿场以外的速度振荡现象提供了一个自然的解释。
2008-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A simple model for calculating magnetic nanowire domain wall fringing fields
提出了一种计算平面磁性纳米线中头对头型畴壁边缘磁场的新方法。与基于微磁模拟结构的计算相比,场的描述在很大程度上是分析性的,因此显著减少了时间和资源密集度。所提出的模型开始与一个直观的图片畴壁,这是建立在一个唯象的方式。与使用微磁学方法计算的领域的比较显示出良好的定量协议。
2011-09-16 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Enhancing Domain Wall Speed in Nanowires with Transverse Magnetic Fields
动态微磁学模拟研究已经完成,以观察在磁纳米线的磁畴壁的运动,努力提高场驱动的磁畴壁的速度。先前的研究已经表明,当由沿纳米线方向放置的磁场驱动时,线尺寸对畴壁可达到的最大速度设置了上限。在这里,我们提出的数据显示了一个显着增加的磁畴壁的最大速度,由于添加了一个磁场放置垂直于纵向驱动场。结果表示在相对于畴壁内的磁矩的方向的横向场方向的相对对齐。特别地,当横向场平行于畴壁内的磁矩时,畴壁的速度随着横向场的强度增加而线性变化,最多增加20%。对畴壁结构的进一步研究表明,畴壁的长度也与横场的强度成线性关系。我们提出了一个简单的模型来关联的影响。
2007-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic analysis of magnetic noise in ferromagnetic nanowires
我们采用微磁学模拟方法研究了具有和不具有畴壁的磁性纳米线中的磁热噪声。由随机热涨落场引起的磁热噪声给出了与磁化率有关的重要物理量。我们发现畴壁的共振频率与磁畴本身的共振频率是有区别的。对于没有畴壁的单畴,共振频率很好地描述了由Kittel的公式考虑铁磁试样作为一个简单的椭圆体与退磁因子为各种线的宽度和厚度。然而,来自磁畴壁的附加谐振频率显示了线宽度和厚度的不同依赖性。这意味着畴壁内的自旋具有不同的有效场和自旋动力学。
2010-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Effect of a Domain Wall on the Conductance Quantization in a Ferromagnetic Nanowire
利用一个特定的微扰理论,这是有效的薄DW的畴壁(DW)的弹道铁磁纳米线(FMNW)上的电导的效果进行了重新审视;薄通常是在目前感兴趣的FMNW电导测量的情况下。包括载流子自旋和本地自旋之间的Hund耦合的DW,FMNW的电导在一个非常薄的DW的存在下计算内的Landauer-Büttiker形式主义。结果表明,电导平台的修改显着,和开关的量化单位从$e^2/h$“约$2e^2/h$”是产生在FMNW通过引入薄DW。这很好地解释了最近对FMNW的观察。
2000-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Ferromagnetic Stability in Cu Doped Passivated GaN Nanowires
采用密度泛函方法研究了GAN:Cu纳米线的室温铁磁性。我们的研究结果表明,两个铜掺杂剂是最稳定的,当他们彼此接近。与块状GAN:Cu相比,我们发现Cu掺杂纳米线的磁化和铁磁性强烈增强,因为Cu td带的带宽由于NW的1D性质而减小。表面钝化被证明是至关重要的,以维持GAN:Cu纳米线的铁磁性。这些发现与实验观察结果非常一致,并表明这种类型的系统中的铁磁性可以通过控制主体材料的尺寸或形状来调节。
2008-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Bloch-point-mediated topological transformations of magnetic domain walls in cylindrical nanowires
圆柱形纳米线制成的软磁材料,与薄带,可以主机域壁的两个不同的拓扑结构。出乎意料的是,我们的实验证据的动态变换的拓扑室壁运动场阈值以上。微磁模拟突出了基本的岁差动力学的一种方式的转变,涉及成核的布洛赫点奇点,但是,未能再现相反的过程。微磁模拟和实验之间的这种罕见差异在材料和计算机科学中提出了迷人的问题。
2018-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge order suppression and antiferromagnetic to ferromagnetic switch over in Pr_0.5Ca_0.5MnO_3 nanowires
我们采用低温水热法制备了电荷有序锰氧化物Pr0.5Ca0.5MnO3纳米线(直径约50 nm,长度约几微米),并用X射线衍射、透射电子显微镜、超导量子干涉仪(SQUID)和电子磁共振等方法对其进行了表征。虽然体样品在245 K时显示出电荷有序转变,在175 K时显示出反铁磁转变,但SQUID磁强计和电子磁共振实验表明,在纳米线相中,在~ 105 K时发生铁磁转变。此外,反铁磁转变消失,电荷有序转变被抑制。该结果是特别重要的,因为已知Pr_0.5Ca_0.5MnO_3中的电荷顺序是非常稳健的,需要高达27 T的磁场来熔化它。
2005-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Current-induced motion of a domain wall in magnetic nanowires
研究了具有易轴各向异性和易面各向异性的准一维铁磁体中磁畴壁的电流感生运动动力学。我们特别注意的情况下,一个尖锐的畴壁,并计算自旋扭矩所产生的电流。转矩有两个分量,其中一个分量作为磁畴壁运动的驱动力,而另一个分量使磁畴壁的形状变形,从而迫使磁矩偏离易平面。
2005-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity and ferromagnetism in EuTiO3 nanowires
我们预测了EuTiO 3纳米线的铁电-铁磁多铁性,并生成了温度和线半径坐标系下的相图。计算中进行的Landau-Ginzburg-Devonshire理论与从列表的实验数据和第一性原理计算提取的唯象参数。由于散装EuTiO 3是反铁磁的温度低于5.5 K和顺电在所有温度下,我们的目标是研究诱导EuTiO 3的铁电和铁磁性能的可能性,通过减少散装纳米系统。我们的研究结果表明,铁电自发极化~0.1-0.5C/m2诱导EuTiO 3纳米线由于内在的表面应力,这是成反比的纳米线半径。自发极化存在于温度低于300 K,为线半径小于1 nm和典型的表面应力系数~ 15 N/m。由于强烈的双二次磁电耦合,自发极化反过来诱导铁磁相在温度低于30 K的2 nm的纳米线,并在温度低于10 K的4 nm的纳米线在EuTiO 3。因此我们预测EuTiO_3纳米线可能是一种新型的铁电-铁磁多铁性材料。
2011-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Nucleation and high-density packing of 360° domain walls on planar ferromagnetic nanowires by using circular magnetic fields
我们提出了一种机制的成核和高密度堆积的360°畴壁的平面铁磁纳米线,100 nm宽,通过使用圆形磁场。与180° DW相比,来自360° DW的杂散场的范围是有限的,这允许它们在潜在的数据存储设备中比180° DW更密集地封装。我们使用微磁模拟来展示360° DW的高密度包装,使用一系列矩形16 x 16 nm 2的凹口作为纳米线上的局部钉扎位点。对于这些凹口,DW之间的最小间距为240 nm,对应于每微米4 DW的360° DW堆积密度。理解360° DW的拓扑性质使我们能够理解它们在所提出的几何结构中的形成和湮灭。相邻的360° DW具有相反的环流,并且更近的间距导致相邻壁破裂成180° DW并湮灭。
2015-10-31 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
Observation of Bloch-point domain walls in cylindrical magnetic nanowires
拓扑保护是保护量子和纳米系统完整性的一种优雅方式。在磁学中,布洛赫点就是一个例子,这是一个特殊的物体,意味着铁磁体内部的磁化强度局部消失。几十年来,它的存在一直被理论上假设和描述,但从未被观察到。我们确认rm实验上的布洛赫点的存在下,成像畴壁内的圆柱形磁性纳米线,结合表面和透射XMCD-PEEM磁显微镜。这开辟了一条道路,以实验研究的特殊现象预测在运动的布洛赫点为基础的域壁。
2013-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic understanding of current-driven domain wall motion in patterned nanowires
为了解释最近的实验报告的磁畴壁(DW)在纳米线携带电流的运动,我们提出了一个修改的自旋转移力矩项的Landau-Lifchitz-Gilbert方程。我们表明,它解释了,合理的参数,所测得的DW速度以及DW传播场在电流下的变化。我们还通过考虑粗糙的导线来引入双折射率。这导致了一个有限的DW传播场和DW传播的有限阈值电流,因此我们得出阈值电流是外在的。一些可能的模型,支持这个新的术语进行了讨论。
2005-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Domain Wall Propagation and Pinning Induced by Current Pulses in Cylindrical Modulated Nanowires
三维磁性纳米技术的未来发展需要通过电流脉冲来控制畴壁动力学。虽然这已经在平面磁条(平面纳米线)中得到了广泛的研究,但很少有报道存在于圆柱形几何形状中,其中布洛赫点畴壁预计具有有趣的性质。在这里,我们报告这一调查在圆柱形磁性镍纳米线的几何缺口。基于同步辐射X射线磁圆二色性(XMCD)结合光电子发射电子显微镜(PEEM)的实验工作表明,大电流密度诱导畴壁成核,而较小的电流移动畴壁优选对电流方向。在没有钉扎中心的区域,我们发现畴壁速度约为1 km/s。在缺口区附近还发现了沿电流方向的畴壁运动。钉扎畴壁已被观察到不仅在几何收缩,但也在他们之外。热模拟表明,大电流密度暂时提高温度的纳米线以上的居里温度,导致在系统冷却过程中的域壁的成核。微磁模型与自旋扭矩效应表明,对于中等电流密度布洛赫点畴壁与手性平行的奥斯特场传播反平行于电流方向。在其他情况下,畴壁可以从凹口反弹和/或被钉在它们的位置之外。因此,我们发现,电流不仅是负责畴壁传播,但也是由于奥斯特场作用的钉扎源。
2022-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall pinning and interaction in rough cylindrical nanowires
研究了具有粗糙表面的圆柱形纳米线中磁畴壁(DW)对之间的相互作用和径向压缩钉扎。有人发现,径向收缩创建一个对称的钉扎势阱,与变化的斜率时,DW是位于缺口外。表面变形引起的钉扎电位以及动态钉扎的不对称性。畴壁的退钉扎场一般随表面粗糙度的增加而减小。钉扎在径向收缩处的DW为平行线中的自由DW创建钉扎势阱。我们确定,被困绑定DW状态出现以上的脱钉阈值和表面粗糙度有利于被困绑定DW状态在平行线。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci