Wave modes of collective vortex gyration in dipolar-coupled-dot-array magnonic crystals
晶格振动模式是原子或分子的周期性阵列中的集体激发。这些模式决定了固体晶体中新颖的输运性质。类似地，在磁涡旋状态盘的周期性排列中，已经预测了集体涡旋运动。在这里，我们用时间分辨扫描透射X射线显微镜在实验上观察了一维（1D）周期盘链中集体涡旋旋转的波模。基于微磁学模拟和耦合Thiele方程的数值计算解释了观测到的模式。的模式的色散被发现是强烈的涡偏振和手征订购的影响，所揭示的明确的解析形式的一维无限链。一个彻底的理解是根本的晶格振动和涡旋动力学，我们证明了一维磁振子晶体。这种具有涡旋状态排序的磁盘阵列，称为磁元结构，提供了到信息处理设备中的潜在实现。
2013-03-18 cond-mat.mes-hall
Parallel pumping of magnetic vortex gyrations in spin-torque nano-oscillators
我们的实验表明，大的磁涡旋振荡可以参数激发在磁隧道结的射频（rf）电流注入的两倍的固有频率的回旋涡核运动。激励机制是基于注入电流产生的射频正交场对涡旋运动的平行泵浦。理论分析表明，当射频电流较小时，实验结果可以解释为参量放大的表现;当射频电流超过一定阈值时，实验结果可以解释为参量不稳定的表现。通过考虑能量非线性，我们成功地描述了涡旋振荡的振幅饱和以及稳定区域的共存。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Large amplitude vortex gyration in Permalloy/Bi$_2$Se$_3$-like heterostructures
我们考虑了在坡莫合金纳米盘中大振幅回旋涡核进动的激发，其产生的力矩来自于沿坡莫合金/Bi $_2$ Se $_3$异质结构界面流动的面内微波电流，其中观察到巨大的电荷-自旋转换比\cite{Mellnik-2014}。我们认为，分析和微磁建模的微波电流的频率和幅度上的这种激励的依赖性。证明了涡旋动力学和朗道相变理论的相似性。这些发现开启了用远低于任何其他方法的电流密度激发旋向涡旋运动的可能性。
2015-08-31 cond-mat.mes-hall
Control of the gyration dynamics of magnetic vortices by the magnetoelastic effect
利用时间分辨扫描透射X射线显微镜研究了应变诱导单轴磁弹性各向异性对微结构磁致伸缩Co $_{40}$ Fe $_{40}$ B $_{20}$元件中磁涡核动力学的影响。测量结果表明，随着磁弹性各向异性的增加，涡核旋转的本征频率单调下降，这与微磁模型的预测密切相关。
2017-08-10 cond-mat.mes-hall
Modulation and phase-locking in nanocontact vortex oscillators
我们已经进行了实验，以探讨如何纳米接触涡旋振荡器的动力学可以通过外部信号调制。我们探讨的相位锁定性能在相称和混乱的制度，混乱似乎阻碍相位锁定，而一个更标准的行为被认为是在相称的阶段。这些不同的制度对应的涡旋核心反转的周期性如何涉及到的纳米接触周围的核心回转的频率;一个相称的阶段出现时，反转率是回转频率的整数分数，而出现混乱状态时，这个比例是不合理的。由于外源频率、回旋频率和堆芯反转频率之间的调制，出现了功率谱密度呈现丰富特征的外调制。我们解释这些功能与一阶或二阶调制之间的三个频率。在外部源频率和内部涡旋模式（旋转和核心反转模式）之间也可以看到锁相。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics of anisotropic azimuthal modes in heterogeneous magnetic nanodisks
众所周知，坡莫合金纳米盘中磁涡旋态的方位角自旋波模具有圆对称性。直觉上，具有磁晶各向异性的磁性材料与方位角模式的圆对称性不相容。然而，在这篇文章中，我们报告立方方位角模式在异质纳米盘组成的坡莫合金核心和铁壳。方位角模的四重对称性是由于坡莫合金芯和Fe壳之间的交换和静磁相互作用。与圆形方位角模式的结果相比，在立方方位角模式的激励下，涡旋开关发生得更快。在Py区，受感生立方各向异性的影响，涡核的回转路径变为正方形。我们还发现了涡核尺寸和涡度的周期性振荡。我们的研究结果可能为利用异质磁性纳米结构的自旋电子学应用提供一条新的途径。
2019-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-controlled periodic double-polarity reversals in a spin-torque vortex oscillator
本文通过微磁模拟研究了面外直流电流驱动的自旋矩涡旋振荡器，发现周期性双极性反转将涡旋核心回旋限制在两个轨道之间，其频率和轨道边界由电流密度控制，可用于神经形态计算中的泄漏积分-发放神经元。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
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
Nanocontact vortex oscillators based on Co$_2$MnGe pseudo-spin valves
我们提出了一个实验研究的涡旋动力学的磁性纳米接触的基础上伪自旋阀包括Co $_2$ MnGe Heusler化合物。薄膜生长的分子束外延，精确的化学计量控制和定制的堆叠顺序，使我们能够定义底部的铁磁层作为参考层，与自由和参考层之间的耦合最小。使用纳米压痕技术制造了20 nm直径的纳米接触，导致自旋转移扭矩高于一定的电流阈值所产生的涡流的自持回转。通过结合频域和时域测量，我们表明，不同类型的自旋转移诱导的动力学相关的不同模式的磁涡旋配置，如模式跳跃，模式共存和模式灭绝出现除了通常的回转模式。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall
Complex dynamics of nano-oscillators with dual vortex free layers mutually coupled via spin-torques
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（纳米科学与纳米技术研究中心，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）
本文通过Mumax3微磁学模拟，研究了包含两个相互作为动态极化器的涡旋自由层的自旋力矩涡旋振荡器（STVO）的复杂动力学，揭示了相对涡旋配置与层不对称性对电流驱动动力学的影响，并发现了自调制旋转、C态动力学及混沌转变等复杂动力学区域。
2025-11-01 cond-mat.mes-hall
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
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
Resonant pinning spectroscopy with spin-vortex pairs
磁性纳米柱中的涡旋对具有强耦合的芯和通过形态缺陷对芯之一的钉扎，用于执行共振钉扎光谱，其中施加到纳米柱的微波激励仅在激励与芯-芯对的特定初始状态的旋转或回转本征模共振时产生芯的钉扎或脱钉扎。本征模式的频率之间的钉扎和脱钉状态的转移的实验确定和理论解释，并说明了潜在的多核自旋涡旋存储器与共振写入的信息到各种稳定的涡旋对状态。此外，它示出了如何相同的共振光谱技术应用于涡对可以被用作一个敏感的纳米级探针，用于表征磁性薄膜中的形态缺陷。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall
Excitation of the Gyrotropic Mode in a Magnetic Vortex by Time-Varying Strain
本文研究了利用时变应变在磁致伸缩涡旋中激发回旋模式的方法，通过压电基底施加时变电压驱动涡旋动力学，并展示了中等幅度应变即可激发非线性回旋动力学。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Chaos in Magnetic Nanocontact Vortex Oscillators
我们提出了一个实验研究的自旋扭矩驱动的涡旋自振荡的磁性纳米接触。我们发现，在一定的阈值以上的施加电流，周围的nanocontact的涡旋回旋调制的弛豫振荡，这涉及周期性的逆转的涡核。这种调制导致出现相称的，但也更有趣的是，在这里，不相称的国家，其特点是魔鬼的阶梯调制频率。我们使用的频率和时域测量与先进的时间序列分析，以提供实验证据的涡流振荡的无公度状态的混沌，与理论预测一致。
2019-10-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Enhanced Non-Adiabaticity in Vortex Cores due to the Emergent Hall Effect
我们提出了一个理论和实验相结合的研究，调查的起源增强的非绝热磁涡核。利用扫描透射X射线显微镜对涡核旋转动态成像，以高精度测量非绝热性，包括高置信度上限。使用数值计算和分析推导，我们表明，实验观察到的大的非绝热参数可以解释由纹理引起的紧急霍尔效应产生的局部自旋电流的存在。这种增强的非绝热性只存在于二维和三维的磁性纹理，如涡旋和skyrmions和不存在的一维畴壁，与实验观察。
2015-11-20 cond-mat.mes-hall
Core-Core Dynamics in Spin Vortex Pairs
我们研究磁性纳米柱，其中两个薄的铁磁纳米颗粒被纳米薄的磁性间隔物隔开，并且可以设置成稳定的自旋涡旋对配置。涡旋对系统的16个基态的特征在于平行或反平行的手征性和平行或反平行的芯-芯排列。我们检测和区分这些单独的涡对状态的实验和分析其动力学分析和数值。特别感兴趣的是强核-核耦合的极限，我们发现它可以主导系统中的自旋动力学。我们观察到，0.2 GHz的回旋共振模式的个别涡被替换为2-6 GHz范围的集体旋转和振动的核心共振的配置中的核心形成一个绑定对。这些结果展示了在纳米尺度上产生和操纵自旋态的新机会，并可能证明对新型超密度存储设备有用，其中信息存储为多个涡旋核心配置。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall
Vortex states of a disordered quantum Hall bilayer
提出并求解了在强光滑无序极限下无序量子霍尔双层膜涡旋结构的模型。我们认为，有一个特征性的无序强度，低于该强度的涡旋将是罕见的，而高于该强度的涡旋则会激增。我们预测，这可以观察到在一个给定的样品中调整电子密度。强无序区的基态可以理解为涡旋-反涡旋晶体的乳状液。其特征包括抑制逆流电流的空间衰减。我们发现，与一个干净的系统相比，这种衰变的长度尺度至少增加了一个数量级。这提供了一个可能的解释，通过层间隧道的逆流电流的泄漏明显的情况下，即使在实验中进行的相干相，其中观察到增强层间隧道深。
2009-06-18 cond-mat.mes-hall
Spin-wave frequency multiplication by magnetic vortex cores
本研究通过宽视场磁成像发现，微波驱动的磁涡旋核心进动可产生相干自旋波谐波，实现频率倍增，为纳米级可调自旋频率倍增器及频率梳生成提供新途径。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Theory of anomalous Hall effect from screened vortex charge in a phase disordered superconductor
研究通过数值计算发现四层石墨烯反常霍尔金属中涡旋电荷差异由费米面Berry相位决定，结合涡旋动力学解释了相位无序态的霍尔响应，并利用规范不变框架证明直流霍尔电导率匹配交流霍尔电导而非受屏蔽涡旋电荷。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Control of magnon frequency combs in magnetic rings
该研究利用 Brillouin 光散射显微技术揭示磁环中涡核缺失对磁振子 Floquet 态的抑制，并通过面内磁场恢复涡核，实现不同拓扑磁结构非线性过程的主动控制。
2025-01-09 cond-mat.mes-hall
Effects of the rf current and bias field direction on the transition from linear to non-linear gyrotropic dynamics in magnetic vortex structures
我们提出了一个频域研究的动态行为的磁涡核内的一个单一的坡莫合金盘通过电检测和微磁模拟。当在非线性状态下激励涡核动力学时，整流直流信号的线形揭示了取决于激励幅度的共振峰分裂。使用微磁学模拟，我们表明，在高激发功率的峰值分裂起源于纳秒时间尺度的准周期性切换的涡核极性。使用锁定检测，整流电压在ms时间尺度上积分，使得对于给定参数范围在两个谐振峰值之间检测到的净信号抵消。结果是一致的，与报道的面内静态场的大小对回转动力学的影响，并补充他们的RF电流幅度和方位角的面内偏置磁场的影响的详细分析。系统的表征表明，从线性到非线性动力学制度的过渡可以通过射频电流以及通过改变偏置磁场的大小和方向来控制。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall
Influence of disorder on antidot vortex Majorana states in 3D topological insulators
本文通过二维有效模型数值研究无序、化学势和反点尺寸对三维拓扑绝缘体表面涡旋马约拉纳零能模亚能隙谱的影响，发现谱隙随无序强度非单调变化并可由栅压调控。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-Transfer Torque Induced Vortex Dynamics in Fe/Ag/Fe Nanopillars
我们报告的实验和分析工作的自旋转移扭矩诱导的涡旋动力学在金属纳米柱与平面磁化层。我们研究了直径为150 nm的纳米柱，包含两个Fe层，厚度分别为15 nm和30 nm，由6 nm的Ag间隔物隔开。样品的几何形状是这样的，它允许在Fe盘中形成磁涡旋。正如微磁学模拟所证实的那样，我们能够制备其中一个磁性层均匀磁化而另一个包含涡旋的状态。我们的实验表明，在这种配置中的自旋转移力矩可以激发涡旋动力学和分析它们的依赖于施加在样品平面上的磁场。旋转中心不断地偏离圆盘中心，并且电势随场强改变其形状。后者反映在激励频率的场依赖性中。在第二部分中，我们提出了一种新的机制，在纳米柱与一个完美的均匀磁化的平面内偏振层的回旋模式的激发。我们分析表明，在这种配置的涡旋可以吸收能量的自旋极化电流，如果角自旋转移效率函数是不对称的。这种效应得到了微磁模拟的支持。
2011-02-13 cond-mat.mes-hall
Robustness of vortex-bound Majorana zero modes against correlated disorder
研究了关联无序对二维拓扑超导体中磁涡旋束缚的Majorana零模的影响。从无无序极限下费米子与$p_x \pm i p_y$超导基态相互作用的晶格模型出发，用微扰理论描述了弱无序下Majorana局域化长度的增加，用自洽的数值解解释了强无序下MZM的击穿.我们发现关联无序对MZM的影响比非关联无序大得多，并且当无序关联长度$\ell$与超导相干长度$ξ$处于同一数量级时，对MZM的影响最大.相比之下，MZM可以在$\ell \ll ξ$的较强无序中存活，因为随机变化在$ξ$的长度尺度内相互抵消，而MZM可以在$\ell \gg ξ$的非常强的无序中存活，如果它位于给定无序实现的有利域中。
2020-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Disorder induced power-law response of a superconducting vortex on a plane
我们报告驱动响应实验上的个人超导涡旋在一个平面上，实现1+1维定向聚合物在随机介质。为此，我们使用磁力显微镜（MFM）的图像和操纵个人的涡旋被困在最佳掺杂附近的YBCO的孪生边界。我们发现，当我们用磁尖拖动一个漩涡时，它会发生一系列的跳跃。正如理论所表明的那样，跳跃大小分布不依赖于所施加的力，并且与幂律行为一致。测得的功率比广泛接受的理论计算大得多。
2014-01-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
