Predicted defect induced vortex core switching in thin magnetic nanodisks
我们调查的影响，人为缺陷（小孔）插入到磁性纳米盘上的涡核动力学。考虑一个和两个孔（反点）。一般情况下，核心落入孔，但特别是，我们要注意一个有趣的现象尚未观察到，这是涡核切换引起的涡孔相互作用。它发生的情况下，只有一个孔和非常特殊的条件，涉及孔的大小和位置以及磁盘的大小。盘几何形状的任何小变形，例如第二个反点的存在，都完全改变了涡动力学，涡核最终落入其中一个缺陷。被捕获后，涡心仍然以很高的频率和很小的振幅围绕缺陷中心振荡。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable energy transfer between dipolar-coupled magnetic disks by stimulated vortex gyration
自然界中存在着各种各样的耦合谐振子。不同振荡器之间的耦合允许它们之间的相互能量转移2 -4和信息信号传播5，6的可能性。低能量输入信号及其低能量耗散传输是信息处理设备设计中的关键技术因素7。在这里，利用耦合振荡器的概念，我们实验证明了一个强大的新机制，空间分离的偶极耦合磁盘之间的能量转移-受激涡旋回转。通过时间分辨软X射线显微镜获得了直接的实验证据。由偶极相互作用引起的两个简正模的频率分裂，导出了能量从一个圆盘到另一个圆盘的转移率。这种机制提供了可调的能量传递速率，低功率输入信号，和低能量耗散的磁性元件与可忽略的阻尼的优点。耦合涡态盘是在室温以上工作的信息信号处理装置的有希望的候选者。
2010-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Vortex core dynamics induced by hole defects in antiferromagnetic nanodisks
最近已经报道了反铁磁层中的涡旋状态的直接观察[Wu等人，Nature Phys.7，303（2011）]。与它们在铁磁系统中的类似物相反，即在纳米磁体中，反铁磁体的涡核预计不会（也没有被观察到）呈现回转或任何其他显着的动力学，即使在施加外场时。使用模拟退火和自旋动力学技术，我们已经能够描述这样的涡旋态的一些属性。除了与报道的结果一致，我们的研究结果还表明，无论何时应用于反铁磁纳米盘，在样品中的孔的存在下，可能会引起两种类型的运动，这个漩涡。它的动力学取决于它的核心和空穴之间的相对分离：当它们非常远离时，涡核在纳米盘中心（其平衡位置）附近振荡;而如果它们足够接近，则核心向空穴移动，在那里它被捕获并保持静止。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Eigenmodes of twisted spin-waves in a thick ferromagnetic nanodisk
磁涡旋是拓扑非平凡的，通常存在于铁磁纳米盘中。到目前为止，三类自旋波本征模，在铁磁纳米盘中已经识别出了旋向、方位角和径向模式。在这里，使用微磁学模拟和分析计算，我们揭示了扭曲的自旋波模式在厚坡莫合金（Ni0.8Fe0.2）纳米盘。扭曲的自旋波携带拓扑电荷，其符号取决于纳米盘中磁涡旋的核心极性。通过在样品的一端施加旋转磁场，我们观察到连续产生的扭曲的自旋波，具有特征的螺旋相前和携带拓扑电荷l = 1，-1，2和-2。用解析方法导出了扭转自旋波的色散关系，其结果与微磁学数值计算符合得很好。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of disorder on magnetic vortex gyration
在磁盘中旋转的涡旋在无序的情况下有两种运动状态。在大的回旋幅度，涡核移动准自由通过无序势。当振幅减小时，核心可以被钉扎在电势中的特定点处，并且以显著增加的频率进动。在钉扎制度，回转的幅度下降得更快，比它在更大的进动幅度在准自由制度。这种衰减时间的减少部分是由于有效阻尼常数的增加，部分是由于涡流的几何畸变。一个简单的模型与一个单一的钉扎电位说明了这两个贡献。
2011-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of non-linear magnetic vortex gyration by X-ray microscopy and micromagnetic simulations
利用时间分辨扫描透射X射线显微镜和微磁学模拟研究了宽500 nm、厚50 nm的坡莫合金方形片晶中的磁涡旋旋转。研究了涡核对面内振荡磁场的响应随激励频率和振幅的变化规律。非线性行为被观察到的形式的红移的回旋共振。即，当激励振幅增加时，发现谐振频率降低。的非线性是在协议与广泛的微磁模拟。这项工作补充了以前的报告中观察到的频率蓝移较薄的纳米结构。
2011-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Time-Resolved X-ray Microscopy of Spin-Torque-Induced Magnetic Vortex Gyration
时间分辨X射线显微镜用于成像交替高密度电流对铁磁涡旋磁化动力学的影响。在微米级的坡莫合金方块中观察到自旋力矩诱导的涡旋旋转。在具有不同手性的结构中的旋转的相位进行比较的分析模型和微磁模拟，考虑到交替的自旋极化电流和电流的奥斯特场。在我们的情况下，由于自旋转移扭矩的驱动力是约70%的总激励，而其余部分来自电流的奥斯特场。这一发现对使用自旋扭矩驱动的磁化切换和畴壁运动的磁存储器件具有影响。
2008-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Dirac Fermions in Graphene Nanodisk and Graphene Corner: Texture of Vortices with Unusual Winding Number
基于石墨烯的狄拉克理论，我们分析了三角形锯齿形纳米盘和角的零能扇区。零能量状态被示出为索引的边缘动量和分组根据不可约表示的三角对称群$C_{3v}$。波函数被明确地构造为围绕K或K'点的全纯或反全纯函数。每个零能量模式是手征边缘模式。我们发现了一种磁涡旋结构。有趣的是，在属于$E$（双重态）表象的状态中出现了缠绕数为$2$的涡旋。这种漩涡的实现是非常罕见的。
2010-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-resolved observation of magnon splitting into vortex gyration and Floquet spin waves
Université Paris-Saclay, CNRS, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies（巴黎萨克雷大学）；Helmholtz-Zentrum Dresden–Rossendorf（德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心）；International Iberian Nanotechnology Laboratory（伊比利亚纳米技术国际实验室）
通过时间分辨微波电学测量，研究了磁圆盘中一阶方位自旋波散射成涡旋回转模式并形成Floquet自旋波频率梳的时间演化，发现最强烈的Floquet模式与回转模式同步出现，且延迟在散射阈值处发散。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pinning and gyration dynamics of magnetic vortices revealed by correlative Lorentz and bright-field imaging
拓扑磁织构在各个科学技术领域都有着重要的意义。为了精确控制纳米尺度的磁性，理解宿主材料中固有缺陷的作用是非常重要的。在这里，我们使用传统的和时间分辨的洛伦兹显微镜研究晶粒尺寸在多晶坡莫合金薄膜上的钉扎和旋转轨道的涡核内的磁性纳米岛的影响。为了评估静态钉扎，我们使用面内磁场来移动核心穿过岛，同时记录其位置。这使我们能够产生高度精确的二维钉扎位点的地图。基于这种技术，我们可以生成一个定量的地图钉扎潜力的核心，我们确定为受晶界。此外，我们调查钉扎的动态行为的涡核使用频闪洛伦兹显微镜的影响，利用一种新的光电子源，加速图像采集约两个数量级。我们发现特征的变化，以增加耗散和增强的双稳性的形式在较大的晶粒样品中的涡旋旋转。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization-selective vortex-core switching by orthogonal Gaussian-pulse currents
我们实验证明低功耗的涡旋核心开关的磁性纳米磁盘使用定制的旋转磁场，产生正交和单极高斯脉冲电流。通过分析和微磁数值计算，发现对于给定的偏振态为p的涡旋盘，正交脉冲的最佳宽度及其时间延迟仅由角本征频率ω D决定，使得σ = 1/ω D，Δt = πp/2ω D.估计的最佳脉冲参数与实验结果吻合得很好。该工作为涡核交叉点结构的节能信息记录提供了基础。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Switching magnetic vortex core by a single nanosecond current pulse
在铁磁纳米盘中，磁化倾向于在盘的平面内旋转，并且可以在该磁涡旋的中心向上或向下指向。这种二进制状态对于信息存储是有用的。结果表明，一个纳秒级的电流脉冲就可以改变堆芯的极性。该方法还提供了对磁芯方向的精确控制，这构成了实现涡旋磁芯存储器的基本技术。
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Field-driven triggering of self-induced Floquet magnons in a magnetic vortex
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（纳米科学与工程中心，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）；International Iberian Nanotechnology Laboratory（伊比利亚纳米技术国际实验室）
通过微波光谱研究磁涡态磁隧道结，发现自诱导Floquet边带形成频率梳，其存在依赖于磁涡核心轨道。通过施加磁场移动磁涡核心，可在相同驱动条件下切换系统状态，展示出Floquet谱的滞后控制。
2026-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Pinned Magnetic Vortices
我们观察到一个单一的磁涡旋的动力学钉扎网站的随机阵列的存在下。在低激励振幅，涡核旋转其平衡位置的频率是一个单一的钉扎网站的特点。在高振幅下，旋转的频率由整个涡旋的静磁能决定，该涡旋被限制在微米尺度的盘中。我们观察到这两个振幅制度之间的急剧过渡，这是由于从局部缺陷的涡核脱钉。钉扎位置的分布是由映射波动的频率作为涡核是由一个静态的平面内磁场。
2006-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Twisted Magnon Frequency Comb and Penrose Superradiance
研究了铁磁纳米盘中非线性磁振子-涡旋相互作用的量子化效应。我们发现，圆形几何扭曲的自旋波场与螺旋相位位错携带量子化的轨道角动量（OAM）。同时，扭转磁振子在旋转涡核（VC）外的会聚和分裂散射产生了由离散的等间距谱线组成的频率梳，称为扭转磁振子频率梳（tMFC）。发现tMFC的模间距等于VC的回转频率，相邻谱线之间的OAM量子数相差1。通过施加一个垂直于厚纳米盘平面的磁场，我们观察到一个磁振彭罗斯超辐射锥涡状态，这模仿了从旋转黑洞散射波的放大。结果表明，高阶模式的tMFC显着放大，而低阶的VC回旋轨道内表现为ergoregion被困。这些结果表明，一个有前途的方法来产生扭曲的磁振子与大的OAM，并大大提高磁振子梳的平坦性。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion-like states in multilayer exchange coupled ferromagnetic nanostructures with distinct anisotropy directions
我们报道了在垂直磁化的Co/Pt多层膜交换耦合的涡旋态的Co纳米盘组成的图案化铁磁纳米结构中的磁Skyrmion态的实验观察。的磁力显微镜和微磁学模拟表明，取决于在这些系统中的Co/Pt垂直各向异性的大小，实现了两种不同模式的skyrmion形成。
2014-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Electric spectroscopy of vortex states and dynamics in magnetic disks
自旋极化的射频（RF）电流和RF-奥斯特场共振激发限制在微米级软磁盘中的磁涡核。在这项研究中，我们测量了整流电压谱所造成的各向异性磁阻振荡由于具有不同极性和手征的涡旋旋转。给出了测量的谱，以便通过解析计算，准确而直接地确定涡旋性质、自旋力矩和奥斯特场的强度。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex Dynamics-Mediated Low-Field Magnetization Switching in an Exchange-Coupled System
磁涡旋是软磁纳米盘中拓扑稳定的磁性结构，因此引起了人们的广泛关注。人们对孤立系中磁涡旋的性质进行了大量的研究。在这里，我们展示了一个新的方面的磁涡旋的动力学强烈影响的磁结构的环境。我们利用一个纳米点的交换耦合双层与软磁Ni 81 Fe 19（坡莫合金; Py）具有磁涡旋和垂直磁化的L10-FePt表现出大的开关场（HSW）。在低磁场条件下，自旋波的涡旋动力学使得Py中的过剩能量积累，从而触发L10-FePt的反畴形核。我们的研究结果揭示了反畴成核的非局域机制，并提供了一个有效的HSW减少，是超低功率自旋电子器件所需的路线。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental observation of vortex gyrotropic mode excited by surface acoustic waves
本研究利用磁共振力显微镜实验，验证了表面声波可通过磁声效应激发CoFeB亚微米磁盘的涡旋回旋模，且该磁声转矩可通过垂直磁场调谐，为自旋波动力学的非感应激发提供了实验依据。
2025-03-20 cond-mat.mtrl-sci
Few-nm tracking of magnetic vortex orbits and their decay with ultrafast Lorentz microscopy
透射电子显微镜是表征纳米磁性结构的最有力的技术之一。鉴于磁状态快速控制方案的重要性，时间分辨显微镜技术在基础和应用研究中受到高度追捧。在这里，我们实现时间分辨洛伦兹成像结合使用超快透射电子显微镜的同步射频激发。作为一个模型系统，我们研究了电流驱动的涡旋核心在2 $\mathrmμ$ m大小的磁性纳米岛的回转。我们记录的连续波激发的涡核的轨迹，实现了定位精度为$\pm$ 2 nm的几分钟的积分时间。此外，通过跟踪的核心位置后，迅速切断电流，我们发现一个时间硬化的自由振荡频率和增加的轨道衰减率归因于局部无序的涡旋势。
2019-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Magnetization reversals in a disk-shaped small magnet with an interface
我们考虑一个纳米盘，它包含两种具有不同铁磁交换常数的耦合材料。两个介质的公共边界线通过磁盘中心，将系统精确地划分为两个相似的半磁盘。通过一个二维模型，模拟了具有这种线缺陷的非常薄的真实材料，用一个简单的描述研究了穿过界面的涡核运动。本研究的主要结果是，依靠磁耦合连接的介质，涡核可以显着和反复翻转从上到下，反之亦然的界面。这种现象在每次开关过程发生时产生类似于自旋波的突发发射。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
