Domain imaging and domain wall propagation in (Ga,Mn)As thin films with tensile strain
我们进行了空间分辨极性磁光克尔效应显微镜测量生长和退火的Ga 0.95 Mn 0.05 As薄膜与拉伸应变。我们发现，薄膜表现出非常强的垂直磁各向异性，这是增加退火。在磁反转过程中，畴壁在低温下沿表面波纹方向传播，退火样品沿[110]方向传播。这表明反转期间的磁畴图案由磁晶各向异性和沿着表面波纹的钉扎位点分布的组合决定，该分布可以通过退火改变。这些机制可能导致一个有效的方法来控制畴壁的扩展。
2007-05-03 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
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
Reliable magnetic domain wall propagation in cross structures for advanced multi-turn sensor devices
我们开发和分析了一个先进的概念畴壁为基础的旋转传感。通过旋转场移动具有n-1个交叉卷积的n个闭合环中的畴壁，我们可以感测n个旋转。通过将循环与互质旋转数相结合，我们创建了一个传感器系统，该系统允许对旋转施加的磁场的数百万圈进行总计数。我们分析了传感器的操作，并确定交叉交叉结构作为可靠操作的关键部件。特别地，取决于所施加的场角与交叉的分支中的磁化的取向，发现畴壁在不想要的方向上传播，从而在器件中产生故障和计数误差。为了克服这一限制因素，我们引入了一个专门设计的虹吸结构，以实现控制钉扎的畴壁之前的交叉和脱钉扎和传播只为选定的范围内的应用领域的角度。通过调整虹吸管和交叉的几何形状，我们发现，这两种结构的优化组合，防止故障，在整个传感器结构产生强大的操作。我们的建模结果表明，优化的元件几何形状允许实现的传感器与十字形的交叉点和操作是宽容的制造的不准确性。
2017-08-15 cond-mat.mtrl-sci
Propagation of a magnetic domain wall in magnetic wires with asymmetric notches
利用巨磁电阻效应研究了亚微米磁线中磁畴壁的传播过程。DW的传播方向由脉冲局部磁场控制，该脉冲局部磁场使DW在导线的两端之一处成核。结果发现，DW从缺口的脱钉场取决于DW的传播方向。
2004-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Impact of growth conditions on the domain nucleation and domain wall propagation in Pt/Co/Pt stacks
本文研究Pt/Co/Pt三层膜中Co厚度、衬底粗糙度和基础真空度对畴壁运动的影响，发现Co厚度决定矫顽场和畴壁速度，而衬底粗糙度与基础真空度分别选择性影响磁畴成核和畴壁传播。
2020-07-29 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
Boosting Domain Wall Propagation by Notches
我们报告了一个反直觉的发现，在其他均匀的磁性纳米线的缺口可以提高电流诱导畴壁（DW）的传播。DW在缺口调制导线中的运动可以分为三个阶段：1）当电流密度低于脱钉电流密度时，DW被钉扎在缺口周围。2)DW传播速度被推高的缺口以上的脱钉电流密度，当非绝热自旋转移扭矩强度$β$小于吉尔伯特阻尼常数$α$。这种促进作用可以是多方面的。3)当$β> α$ .用Thiele方程对实验结果进行了解释。
2015-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Dynamics of Spin Wave Propagation Through Domain Walls
通过数值求解含时薛定谔方程，我们证明了具有单轴各向异性的磁链支持稳定的结构，分离相反磁化的铁磁畴。这些结构，在量子系统中的畴壁，被证明是保持稳定的，如果它们与自旋波相互作用。我们发现畴壁只传输自旋激发的纵向分量。我们的结果表明，连续的，经典的自旋模型描述的LLG方程不能用来描述自旋波畴壁相互作用的微观磁性系统。
2006-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Optimal time-dependent polarized current pattern for fast domain wall propagation in nanowires: Exact solutions for biaxial and uniaxial anisotropies
纳米磁学中的一个重要问题是降低技术上有用的畴壁（DW）传播速度所需的电流。基于修正的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程，同时考虑了Slonczewski自旋转移矩和类场矩，推导了DW沿纳米线快速传输的最佳自旋电流模式.在这样的条件下，DW的速度在双轴线可以提高多达十倍的速度相比，在实验中取得的。此外，自旋极化的快速变化可以帮助DW脱钉。可能的实验实现进行了讨论。
2010-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall propagation due to the synchronization with circularly polarized microwaves
寻找一个新的控制磁性纳米结构中磁畴壁（DW）运动的参数是非常重要的，特别是对于自旋电子学的应用。在这里，我们表明，在GHz频率（微波）的圆极化磁场（CPMF）可以有效地驱动DW沿磁性纳米线传播。确定了两种运动模式：低频下的刚性DW传播和高频下的振荡传播。此外，CPMF下的DW运动等效于Khvalkovskiy等人最近提出的垂直于平面磁位形的电流中的均匀自旋电流下的DW运动[Phys.Rev.Lett. 102，067206（2009）]，并且CPMF频率起电流的作用。
2010-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial charge accumulation effect on magnetic domain wall nucleation and propagation in a Pt/Co/Pt/Al2O3 structure
本文报道了在具有垂直各向异性的Pt/Co（0.5 nm）/Pt（0.5 nm）/Al_2O_3结构中直接观察到的电荷积累效应对磁化反转的影响。通过对磁畴的极向克尔显微镜成像，我们发现Pt/Al_2 O_3界面上正电荷的积累有利于磁畴壁的扩展，而负电荷则阻碍畴壁的成核和扩展。我们的研究结果表明，在Co层的磁性可以强烈地影响由5d电子积累/耗尽在一个cnPt层。
2012-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
All-magnonic spin-transfer torque and domain wall propagation
研究了磁性纳米线中自旋波通过横向磁畴壁的输运。结果表明，自旋波通过DW时没有反射。磁振子，自旋波的量子，在DW的两侧携带相反的自旋。结果，存在从传播的磁振子到DW的自旋角动量转移。该磁振子自旋转移力矩可以有效地驱动DW在与自旋波的方向相反的方向上传播。
2011-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantitative agreement of Dzyaloshinskii-Moriya interactions for domain-wall motion and spin-wave propagation
磁交换作用是决定磁系统基本特性的关键因素之一。与海森堡交换相互作用的对称性质不同，界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）产生反对称交换相互作用，这为自旋电子学提供了具有挑战性的机会，具有有趣的反对称现象。然而，磁共振的作用仍在争论中，主要是因为不同的磁物体，特别是手性磁畴壁（DW）和非互易自旋波（SW）的磁共振强度不同。在本文中，我们表明，经过仔细的数据分析，无论是DW和SW的经验，同样的强度的干扰。这通过DW的自旋扭矩效率测量和SW的布里渊光散射测量来证实。因此，这一观察结果表明，独特的作用，磁DW和SW的动态，也保证了最近提出的几个DMI测量方案的兼容性。
2018-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall propagation by spin-orbit torques in in-plane magnetized systems
用解析法和微磁学模拟方法研究了类阻尼自旋轨道力矩（DL SOT）对面内磁化软径迹中磁畴壁的影响。我们发现，DL SOT驱动涡旋DW，而横向DW，软轨道中的另一个典型DW结构，只有当Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskii-Moriya）存在时才传播。SOT驱动器可以增加自旋转移扭矩（STT）并且比STT更有效，因此可以极大地有益于需要面内DW的应用。我们的分析的基础上的Thiele方程表明，驱动力来自摆线变形的DW结构所造成的几何限制或扭曲。在更窄、更薄的磁道中，这种失真更高，SOT更有效。这些结果表明，SOT的影响不能简单地通过考虑结构中心的有效场来理解，这是一种缺乏根据但经常使用的估计。我们还发现，STT和DL SOT的相对大小可以通过比较同一路径上不同涡旋DW结构的运动来确定。
2020-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Highly anisotropic magnetic domain wall behavior in-plane magnetic films
研究了脉冲磁场作用下具有面内单轴各向异性的铁磁薄膜中磁畴的形核和磁畴壁的扩展。与迄今为止在平面外各向异性膜中所看到的不同，成核域具有矩形形状，其中一对相对侧是完全线性的DW，而另一对呈现双凸。这可以通过静磁优化来解释，已知脉冲场平行于易磁化轴施加。这两种DW类型的场致传播是非常不同的。线性的遵循蠕变规律，通常观察到在平面外的膜，当Z字形DW的速度线性依赖于所施加的场的振幅下降到非常低的字段。这个最不寻常的特征可以用DW的形状来解释，DW的形状使得可以绕过钉扎缺陷。由于这一点，它似乎是曲折壁的传播符合一维模型，这些结果提供了第一个实验证据的一维模型相关的二维铁磁薄膜。让我们注意到，在1D模型公式中，与DW传播方向平行的有效DW宽度是重要的，这是处理锯齿形DW时的相关变化。
2020-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Geometrical dependence of domain wall propagation and nucleation fields in magnetic domain wall sensor devices
我们研究了用于畴壁传感器的分段纳米线环基结构中的关键畴壁特性。利用磁光克尔效应（MOKE）和巨磁电阻效应（GMR）测量方法，对器件失效的两个原因，即畴壁传播场（退钉扎）和成核场的分布进行了研究，得到了有意义的统计数据。沉积Ni $_{81}$ Fe $_{19}$的单层、具有Co $_{90}$ Fe $_{10}$ /Ni $_{81}$ Fe $_{19}$作为自由层的完整GMR叠层和Co $_{90}$ Fe $_{10}$的单层，并在工业上图案化，以确定形状各向异性、磁晶各向异性和制造工艺的影响。我们表明，传播场的几何形状的影响很小，但显着的材料参数。磁畴壁形核场可以用与测量的线的几何参数相关的典型Stoner-Wohlfarth模型来描述，并通过考虑工艺参数来拟合。随后在大量器件（3000）中测量GMR效应，以便精确地测量器件之间的变化。这揭示了传感器的成核场的校正上限，其可用于工作元件的快速表征。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Origin of the increased velocities of domain wall motions in soft magnetic thin-film nanostripes beyond the velocity-breakdown regime
人们知道，振荡畴壁（DW）运动在软磁薄膜纳米带以上的沃克临界场导致显着减少的平均DW速度。然而，在一个更高的领域以外的速度击穿制度，DW速度已被发现增加响应于进一步增加的所施加的字段。我们报告的物理起源和详细的机制，这种意想不到的行为。我们将该机制与条纹内部或其边缘的涡旋-反涡旋（V-AV）对的成核、Vs和AV的非线性回转运动及其湮灭过程的系列动力学过程相关联。目前的研究结果意味着，一个二维孤子模型需要充分的解释DW运动的线性和非线性DW运动制度，以及在超越速度崩溃制度。
2008-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Ratchet propagation of a magnetic domain wall in a single magnetic wire with quantum interference
实验上实现了结合空间非对称势分布的量子干涉，以将磁畴壁（DW）操纵成单个多层导线，其间隔物具有厚度梯度，用于从一侧到另一侧产生非对称层间交换耦合。我们实验演示了如何引导DW在微米级的铁磁线没有反射对称的层间交换耦合。这是使用量子干涉的棘轮势形式的DW的棘轮效应。考虑量子干涉引起的空间非对称势分布，数值模拟可以很好地描述实验结果。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Birth, Growth and Death of an Antivortex during the Propagation of a Transverse Domain Wall in Magnetic Nanostrips
观察和分析了由于横向畴壁（DW）在磁性纳米带中的传播而引起的反涡旋的产生、生长和死亡。反涡旋的形成是由静磁相互作用产生的草莓状横向涡旋的内禀过程。在外部磁场下，宽度较宽区域中的DW倾向于比较窄部分中的DW移动得更快。这种速度不匹配倾斜并拉长了DW中心线。在DW中心线的尾部附近周期性地产生一个反涡。反涡要么沿着中心线移动并在带材的另一侧死亡，要么增长到其最大尺寸，从DW中分离出来，并最终消失。前一种路由使DW的极性反转，而后一种路由保持DW的极性不变。DW结构的演变进行了分析，使用绕组数分配给每个拓扑缺陷。得到了场宽平面上的相图并进行了讨论。
2013-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic antiferromagnetic domain wall propagation beyond the relativistic limit
从理论上研究了自旋轨道场驱动下反铁磁体中原子畴壁的动力学行为。对于一个DW与几个晶格常数的宽度，我们确定了Peierls的钉扎效应，与脱钉场指数衰减的DW宽度，使自旋轨道场适度大于阈值可以驱动传播的原子DW在一个逐步的方式。对于宽DW，Peierls钉扎小到可以忽略。然而，外部自旋轨道场可以诱导快速DW传播，伴随着其宽度的显着收缩到原子尺度。在步入钉扎区之前，DW的尾部会发射出明显的自旋波。自旋波发射事件不仅加宽了DW的有效宽度，而且还将DW速度推过了通常被认为是DW速度的相对论极限的磁振势垒。而现有的动力学理论的基础上连续近似失败的原子尺度，我们开发了一个能量转换理论来解释DW动力学超越相对论极限。
2018-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin of Suppressed Ferroelectricity in k-Ga$_2$O$_3$: Interplay Between Polarization and Lattice Domain Walls
本文利用机器学习势揭示k-Ga2O3中极化畴壁与晶格畴壁的相互作用机制，解释了实验与理论铁电性能差异，并提出通过晶格畴工程调控铁电响应。
2025-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Chirality-Induced Noncollinear Magnetization and Asymmetric Domain-Wall Propagation in Hydrogenated CoPd Thin Films
通过电子束光刻和等离子体预处理，在CoPd合金膜中诱导具有深度梯度的氧化，打破结构的中心对称性，产生阵列图案化的CoPd基异质结构。通过磁光克尔效应显微镜观察了后续氢化对薄膜磁性能的影响。该系统具有较强的垂直和横向的反铁磁耦合的垂直分量之间的区域和没有等离子体预处理，和非对称畴壁传播等离子体预处理的地区在磁化反转。这些现象表现出明显的磁手性，可以用Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida耦合和Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用来解释。在这项研究中所展示的样品处理允许容易地结合光刻技术，可以定义区域或不带磁性的样品上创建复杂的磁性图案，这提供了一个途径，在未来的自旋电子器件的倾斜自旋纹理更精确的控制。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Crack propagation in quasicrystals
研究了二维十次模型准晶中的裂纹扩展。模拟结果表明，高协调原子环境作为位错运动和裂纹扩展的结构内在障碍起着主导作用。对于某些过载，这些障碍物和晶体的准周期性质导致特定的裂纹扩展机制：裂纹尖端发出位错，随后是相子壁，材料沿着相子壁打开。
1998-04-24 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
Fast domain wall propagation in uniaxial nanowires with transverse fields
在沿其轴向的磁场下，单轴纳米线中的畴壁运动比完全各向异性的情况慢得多，通常慢几个数量级（无量纲吉尔伯特阻尼参数的平方）。然而，随着横向于导线的磁场的增加，这种行为急剧逆转;直到临界场强，类似于Walker击穿场，单轴导线中的畴壁比完全各向异性导线（没有横向场）中的畴壁传播得更快。超过这个临界磁场强度，旋进运动开始，平均速度减小。我们的结果是基于领先的顺序解析计算的速度和临界场以及数值解的Landau-Lifshitz-Gilbert方程。
2013-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other math-ph
Nonlinear magnetoinductive waves and domain walls in composite metamaterials
我们描述了左手复合材料中的非线性磁感应波的新物理。我们推导了描述磁感应波传播的耦合方程，并表明在非线性状态下，超材料的磁响应可能会变得不稳定。我们分析了不同的非线性状态的调制不稳定性，也表明，非线性超材料可以支持畴壁（扭结）连接的区域与正负磁化的传播。
2006-02-21 cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Eddy current damping of a moving domain wall: beyond the quasistatic approximation
在导电铁磁材料中，移动的畴壁在样品中感应涡流，这在畴壁上产生有效的阻滞压力。我们在这里表明，压力不仅是成正比的瞬时速度的壁，因为经常假设在域壁模型，但取决于历史的运动。我们通过求解由涡流产生的场的麦克斯韦方程组来计算减速压力，并展示了如何通过将负有效质量与磁壁相关联来解释其效果。我们分析了这种效应对样品几何形状的依赖性，并讨论了巴克豪森噪声测量的影响。
2007-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Nucleation instability preempts relativistic domain wall transport in high-exchange ferrimagnetic nanowires
Scuola Normale Superiore（高等师范学院）；Italian Institute of Technology（意大利理工学院）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本研究通过磁光克尔效应显微镜观察GdCo纳米线中的自旋轨道矩驱动畴壁运动，发现成核不稳定性阻止了相对论性输运，并绘制了畴壁输运与成核不稳定性的动态相界。
2026-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Geometric magnonics with chiral magnetic domain walls
自旋波是磁序的集体激发，是磁系统中最基本的角动量载流子之一。理解自旋波在磁性织构中的传播是发展纯磁信息处理方案的核心。在这里，我们表明，自旋波传播通过手征畴壁遵循简单的几何轨迹，类似于几何光学。在垂直磁化和切向磁化的情况下，薄膜的几何行为有着本质的不同。我们确定了自旋波在铁磁畴壁上的横向位移、折射和全反射。此外，这些几何散射现象在反铁磁体中变得与极化相关，表明反铁磁畴壁内出现了自旋波双折射。
2020-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct visualization of local magnetic domain dynamics in a 2D Van der Walls material/ferromagnet interface
该研究结合L-TEM与MTIE直接观测Gr/NiFe界面在原位磁场下的局域磁畴扩展，并用微磁模拟揭示界面导致的选择性扩展速率。
2024-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Curved magnonic waveguides based on domain walls
本文从理论上和微磁学模拟上证明了自旋波与畴壁的沟道效应。结果表明，传播激发本地化的墙壁，这出现在频率差距的体自旋波模式，可以有效地引导在弯曲的几何形状，并可以传播在附近的其他通道没有可察觉的散射或损失的相干性。对于由界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用产生的Néel型壁，沟道是强非互易的，并且在某些传播方向的长波长极限中群速度可以超过1 km/s。
2014-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Domain Wall Assisted Magnetic Recording
使用数值和分析微磁学，我们计算了复合（交换弹簧）磁纪录介质，其中包括具有高和低磁晶各向异性的层的开关场和能量势垒。我们证明了复合介质的最终潜力是实现的，如果界面畴壁适合内的层。通过畴壁成核、施加场中的压缩、脱钉扎和通过硬/软界面的传播来发生切换。这种畴壁辅助的开关导致开关场的显著减小，而不显著降低热激活能垒。我们证明，畴壁辅助磁纪录（DWAMR）提供了三倍的面密度增益比传统的单层记录。
2006-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Tunable spin-wave nonreciprocity in ferrimagnetic domain-wall channels
该研究理论与数值分析外场下亚铁磁畴壁通道中的自旋波非互易传播，揭示DMI的双重调控作用，并提出可通过反转磁场可逆切换非互易性符号的可控传输方案。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Beyond Walker Breakdown through the Resonant Dissipation: Dramatic Enhancement of Magnetic Domain Wall Velocity via Resonant Excitation of Standing Wave Modes of Domain Wall Structure
本研究通过共振耗散机制，利用静态磁场激发磁畴壁驻波模式，显著提升磁畴壁速度，突破传统模型限制，并引入畸变变化率参数验证理论，为高速自旋电子器件开发提供新途径。
2023-07-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Cross talk by extensive domain wall motion in arrays of ferroelectric nanocapacitors
我们报告广泛的畴壁运动铁电纳米电容器阵列的压电响应力显微镜调查。与典型的开关脉冲条件相比，在更长或更高的偏置电压脉冲下，畴壁开始传播到相邻的电容器中，从而引发显著的串扰。在重复运行下，传播路径和传播到相邻电容器的面积总是相同的。实验和仿真结果表明，串扰与电容参数和局部缺陷有关。研究结果可为纳米铁电存储器件的可靠性测试提供参考。
2011-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic microscopy of topologically protected homochiral domain walls in an ultrathin perpendicularly magnetized Co film
下一代固态存储器件的概念是基于电流驱动的畴壁传播，其中畴壁速度决定器件性能。结果表明，畴壁的运动速度和运动方向受畴壁的性质及其手征性的控制。这种手性是由于铁磁体和重金属之间的界面处缺乏反转对称性而产生的效应，导致可以控制磁畴壁的形状和手性的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。在这里，我们提出了直接成像的域壁在Pt/Co/AlO $_x$膜使用洛伦兹透射电子显微镜，证明存在的同手性，从而拓扑保护，Néel墙。这样的畴壁是用于密集数据存储的良好候选者，使位大小下降到接近畴壁宽度的极限。
2015-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Propagation of spin waves through a Néel domain wall
自旋波有可能被用作数据传输和处理的新平台，因为它们可以达到纳米范围的波长和太赫兹范围的频率。为了实现自旋波器件，必须能够操纵自旋波的振幅以及相位。一些理论和最近的实验工作表明，自旋波相位可以通过畴壁（DW）的传输来操纵。在这里，我们研究通过DW的微聚焦布里渊光散射显微镜（$μ$ BLS）的自旋波的传播。所获得的二维自旋波强度图显示，通过Néel DW的自旋波传输的DW中心的拓扑强制的圆形布洛赫线的影响和传播制度取决于自旋波的频率。在第一种机制中，形成了两个围绕圆形布洛赫线传播的自旋波光束，而在第二种机制中，自旋波在单个中心光束中通过圆形布洛赫线传播。相位分辨的$μ$ BLS测量揭示了相移后，通过域壁传输的两个制度。所传输的自旋波的微磁建模揭示了它们的相位波前的失真，这在解释测量和设计潜在设备时需要考虑到。此外，我们表明，通过微磁模拟，外部磁场可以用来移动DW内的圆形布洛赫线和操纵自旋波传播。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnon-bandgap controllable artificial domain wall waveguide
本文通过微磁学模拟提出人工畴壁波导，发现其磁振子带隙可由有效交换场、宽度和磁各向异性调控，且结构稳定性优于自然畴壁波导，可用于磁振子频率滤波器。
2023-01-23 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
Perpendicular magnetization reversal in Pt/[Co/Ni]$_3$/Al multilayers via the Spin Hall Effect of Pt
我们结合反常霍尔效应和磁光克尔效应技术，实验研究了Pt/[Co/Ni] $_3$ /Al多层膜的电流感生磁化反转.对于0.3 TA/m $^2$量级的电流密度，磁化反转通过相反极性的域的成核和传播发生。在这些实验中，我们证明了一个完整的控制每个阶段：i）的奥斯特场控制域成核和ii）域壁传播发生的自旋扭矩从Pt自旋霍尔效应。这种情况需要面内磁场来沿着电流调谐畴壁中心取向，以实现有效的畴壁传播。事实上，作为成核，域壁是手性和Néel样的，由于界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motion in ferromagnetic nanotubes: Analytic results
在强惩罚和弱惩罚两种情况下，研究了薄铁磁纳米管在纵向外场作用下的磁畴壁动力学。在这两个政权的DW配置文件和DW传播速度公式的显式函数形式推导。特别是，DW速度示出依赖于非线性的纳米管半径。
2013-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Spin-torque induced wall motion in perpendicularly magnetized discs: ballistic versus oscillatory behavior
本文利用时间分辨测量和模型化方法研究了垂直各向异性磁体中磁畴壁的自旋力矩诱导运动。在直径在70和100 nm之间的盘中，壁在盘上漂移，由于壁在Walker区域中移动而产生明显的来回振荡。几个开关路径随机发生，并导致不同的开关持续时间。壁可以以弹道的方式穿过盘中心，或者在穿过之前和之后具有明显的振荡。如果垂直布洛赫线在壁内成核，则中心的交叉甚至可以发生多次。使用由壁位置$q$和其平面内磁化投影的倾斜$ϕ$参数化的集体坐标模型来分析壁运动。的动态结果从拉伸场，它描述了亲和力的壁，以减少其长度和壁刚度场描述的壁倾向，以减少偶极能量通过旋转其倾斜。壁振荡是由两个自由度$q$和$ϕ$之间的能量连续交换引起的。壁动力学的随机性可以从滞留池的概念来理解：滞留池是$q-ϕ$空间中的一个区域，在该区域中，壁暂时地束缚在圆盘中心。具有接近池塘的轨迹的壁必须绕过它，因此具有较长的传播时间。对于通常为40 nm的圆盘直径，保留池消失：然后，壁以弹道方式移动，而不管其倾斜的动力学。然后，传播时间对波动是鲁棒的，因此是可再现的。
2021-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pinned domain wall oscillator as tunable direct current spin wave emitter
自旋波是连续磁系统中磁矩相对取向的扰动，它被认为是一种新的低功耗自旋信息载体。为此，要克服的主要障碍是相干短波长自旋波的能量有效激发，并且需要探索通过交流的奥斯特场激发的替代方案。在这里，我们显示，通过微磁模拟，如何，在一个垂直磁化的薄带，钉扎在一个几何收缩畴壁发射自旋波时，被迫旋转的应用程序的低直流沿带流动。自旋波仅在允许传播的畴壁旋转频率的第一奇谐波下沿电子流的方向传播。激励是由于旋转畴壁的面内偶极杂散场，并且所产生的单向性是收缩处的畴壁位移的结果。另一方面，施加与畴壁反钉扎相反的外场打破了两个畴中自旋波传播的对称性，允许在两个方向上但在不同频率下发射。本文的结果为制备易加工、低功耗的可调谐高频自旋波发射器提供了一种新的途径。
2017-06-19 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
Adsorption properties and third sound propagation in superfluid $^4$He films on carbon nanotubes
研究了超流$^4$ He膜在碳纳米管上的吸附特性。吸附的一个主要因素是纳米管非常小的直径所产生的表面张力力。计算表明，即使当氦蒸汽增加到饱和压力时，表面张力也使管上的膜厚度保持很薄。由于圆柱形几何形状而减弱的范德华力也对此有贡献。这两种效应都起到降低沿着管的第三声传播的预测速度的作用。在直径约为1 nm的单壁纳米管上，似乎不可能出现超流性，因为即使在饱和时，膜厚度也小于3个原子层。然而，超流性在大直径纳米管束和多壁纳米管上是可能的。我们已经观察到第三个声音信号的平均直径为5纳米的纳米管束被喷涂到有机玻璃表面上，形成网络的管。
2008-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
