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
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
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
A significant influence of the substrate on the magnetic anisotropy of monatomic nanowires
在密度泛函理论和局域自旋密度近似(LSDA)的框架下,研究了Fe和Co单原子纳米线的磁各向异性能.各种类型的计算数据的分析表明,Pt原子的自旋-轨道相互作用和电子状态之间的杂化对易轴的方向和磁各向异性的大小有重要的影响,无论是通过直接贡献定位在Pt原子和间接贡献,由于修改的共定位部分通过杂化效应。
2006-01-19 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
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
Domain configurations in Co/Pd and L10-FePt nanowire arrays with perpendicular magnetic anisotropy
以PS-b-PDMS嵌段共聚物自组装膜为掩模,制备了周期为63 nm、线宽分别为38 nm和27 nm、膜厚分别为27 nm和20 nm的[Co/Pd]15和L10-FePt纳米线阵列。预测的线,以支持尼尔壁的Co/Pd和布洛赫壁的FePt。来自最近邻纳米线的静磁相互作用促进由相邻线中的交替上下磁化组成的基态配置。在交流退磁后,在~75%的Co/Pd线上观察到这种情况,但在FePt中不太普遍,因为相互作用场与切换场的比率小得多。相互作用也导致在相邻的Co/Pd纳米线的畴壁位置的相关性。反转过程的特征在于反向域的成核,随后在较高的字段由域沿纳米线的传播。这些窄线为探索垂直各向异性系统中的畴壁结构和动力学提供了模型系统。
2016-01-12 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
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
Structural and angular dependence of coercivity and magnetic remanence of electrochemical ferromagnetic nanowires
提出了一种从填充时间分布控制纳米线磁性和生长的新方法。用电沉积方法(“模板合成”)生长具有宽孔径选择的线。我们发现,在铁磁纳米线的杂散场的存在是完全依赖于纳米线的直径。此外,在反转机制中的交叉效应被观察到与直径的变化。在这项工作中,理论和实验一致,并确认,根据所测量的磁滞回线的变化,约四个范围的值的孔径控制纳米线的易磁化轴相对于几何轴的取向。
2008-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic Exchange Coupling and Anisotropy of 3d Transition-Metal Nanowire on the Surface of Graphyne Sheet
利用密度泛函理论和Hubbard-U(DFT+U)方法,我们发现过渡金属(TM)吸附在石墨烯片表面可以构筑准一维(1D)3d锯齿形纳米线。结果表明,在sp杂化碳原子的作用下,锯齿形纳米线的TM交换耦合产生了长程铁磁有序,但Cr的反铁磁有序除外. TM链的磁交换作用遵循类似Zener的pz-d交换机制:面外pz-d交换和面内px-y-d交换共存。最后,通过在自旋密度泛函理论中引入自旋轨道相互作用,我们计算了石墨炔上TM链的磁各向异性能。我们发现Fe和Co链具有相当大的磁各向异性能和轨道磁矩。V、Cr、Mn和Fe链的易磁化轴垂直于表面,而Co链的易磁化轴位于表面。此外,只有V链表现出相对较大的面内各向异性。我们的研究结果为实现石墨烯在自旋电子学中的应用开辟了一条新的途径。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci
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
We report the results of micromagnetic simulations of domain wall (DW) nucleation and pinning/depinning processes in ferromagnetic planar structure consisting of nanowire (NW) with perpendicular anisotropy and special V-shaped nanoparticle (NP) with in-plane anisotropy located on top of NW. The magnetization reversal features of this system in an external magnetic field are investigated depending on the direction of particle magnetic moment. Possible variants of magnetic logic cells (LCs) based on such system are discussed.
2017-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
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
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
Spin relaxation signature of colossal magnetic anisotropy in platinum atomic chains
最近的实验数据表明,在铂原子薄纳米线新兴的磁秩序。此外,一种不寻常的磁各向异性形式--巨磁各向异性(CMA)--早先被预测存在于原子级薄的铂纳米线中。利用基于第一性原理计算的自旋动力学模拟,我们在这里探索了原子级细铂丝的自旋动力学,揭示了巨大磁各向异性的自旋弛豫特征,并将其与其他类型的各向异性,如单轴磁各向异性(UMA)进行了比较。我们发现,CMA改变了自旋弛豫过程明显,最重要的是,导致一个大的速度相比,单轴磁各向异性的磁弛豫。表现出CMA的纳米线的磁性行为应该可以在低于5 K的温度下在纳秒时间尺度上通过实验来确定。该时间尺度可在例如,软x射线自由电子激光实验。
2016-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic interaction between Cu ions in the bulk region of Cu-doped ZnO nanowires
我们研究了铜掺杂氧化锌纳米线的电子结构和磁性,这些纳米线在室温下显示出铁磁性[G。z.邢${et}$ ${al}$.,高级材料{\bf 20},3521(2008).],通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)进行表征。XPS和XAS结果表明,Cu原子处于"Cu $^{3+}$"状态,在体相区($\sim$ 100 nm)为Cu $^{2+}$的混合物,在表面区($\sim$ 5 nm)以"Cu $^{3+}$"离子为主,即,表面区域的表面电子结构不同于体区域。从磁场和温度对XMCD强度的依赖关系,我们得出结论:ZnO:Cu纳米线中的铁磁相互作用来自于体区的Cu $^{2+}$和"Cu $^{3+}$"态,并且大部分掺杂的Cu离子可能是反铁磁耦合的,因此它们是磁性惰性的.
2011-10-16 cond-mat.mtrl-sci
The Dzyaloshinskii Moriya Interaction (DMI) has laid the foundation for many novel chiral structures such as Skyrmions. In most of the studies so far, the DMI is present in the whole of the magnetic layer. Here, we report our investigations on a ferromagnetic nanowire where DMI is confined to a nanoscale region. We observe that the local modulation of magnetic properties causes oscillation of domain walls under the influence of spin-transfer torque. The oscillation frequency is tunable within a few GHz, making this observation potentially useful for applications in neuromorphic computing.
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability of precessing domain walls in ferromagnetic nanowires
我们表明,最近报道的铁磁纳米线中Landau-Lifshitz-Gilbert方程的旋进解在初始数据、外加场和各向异性常数的小扰动下是稳定的。线性稳定性建立解析,而非线性稳定性进行了数值验证。
2011-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other math-ph
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
Tunable magnetic properties of arrays of Fe(110) nanowires grown on kinetically-grooved W(110) self-organized templates
我们报告了一个详细的磁性研究的一种新型的自组织纳米线简要披露以前[B。Borca等人,应用物理信函90,142507(2007)]。在蓝宝石晶片上以动力学限制的方式制备的模板由单轴开槽的W(110)表面组成,其中横向周期在这里被调谐到15nm。Fe的沉积导致在沟槽底部形成(110)7 nm宽的线。研究了覆盖层(Mo、Pd、Au、Al)和底层(Mo、W)对丝的磁各向异性的影响。显着差异与数字已知的薄平面膜的步骤各向异性和应变相关的表面各向异性的证明和讨论。还计算了具有三角形等腰截面的圆柱体的退磁系数,以估计偶极各向异性的贡献。最后,磁各向异性与界面元件的依赖性被用来调整线的阻断温度,这里从50 K到200 K。
2009-06-08 cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
Defect-impurity complex induced long-range ferromagnetism in GaN nanowires
采用GGA+U近似方法研究了Gd掺杂和点缺陷掺杂的纤锌矿(0001)GAN纳米线的结构、电学和磁学性质。我们发现,Ga空位(VGa)表现出较低的形成能相比,N空位(VN)。点缺陷的进一步稳定化由于Gd的存在而发生,并且环境铁磁性(FM)可以通过由VGa诱导的附加正电荷而在NW中稳定。电子结构分析表明,VGa引入额外的水平,导致铁磁耦合的带隙中,由于与Gd d和f状态的Ga和N原子的p状态的杂化。在Gd-VGa配合物存在下,获得了76.4meV的铁磁交换耦合能,因此铁磁交换耦合能主要由GAN纳米线中的阳离子空位-稀土配合物缺陷决定。另一方面,VN引入额外的电子载流子,并不有助于增加铁磁交换能。
2015-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Nanoengineered Curie Temperature in Laterally-Patterned Ferromagnetic Semiconductor Heterostructures
我们展示了操纵的铁磁半导体(Ga,Mn)As的埋层的居里温度使用纳米光刻,以提高退火的效果。将GaAs覆盖的铁磁层图案化成纳米线暴露了图案化的(Ga,Mn)As层的侧壁处的自由表面,并且因此允许使用退火去除Mn杂质。与未图案化的样品相比,这导致增强的居里温度和降低的电阻率。对于固定的退火时间,居里温度的提高是较大的较窄的纳米线。
2005-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motion in ferromagnetic nanowires driven by arbitrary time-dependent fields: An exact result
研究了铁磁纳米线中的磁畴壁在外加时变磁场作用下的动力学行为。我们报告了一个新的精确的时空解的情况下,软铁磁线和纳米结构的单轴各向异性的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程。该解适用于任意强度和时间依赖性的外加场。我们进一步扩展这个解决方案,应用领域缓慢变化的空间和多个域墙。
2010-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other math-ph
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
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
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
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
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
Exchange bias in Co/CoO core-shell nanowires: Role of the antiferromagnetic superparamagnetic fluctuations
报道了Co(<D>=15 nm,<L>= 130 nm)纳米线的磁性。在氧化丝中,我们测量到低于T ~ 100 K的0.1 T量级的大交换偏置场。铁磁核和反铁磁CoO壳之间的交换偏置的开始伴随着0.2 T的矫顽力下降,这导致在$\sim100$ K处的矫顽力最小。磁化弛豫测量显示的磁粘度S的温度依赖性,这是一致的CoO晶粒在表面处的体积分布。我们建议,超顺磁性波动的反铁磁CoO壳层中发挥关键作用的翻转的纳米线的磁化和解释的双磁性下降。这得到了微磁模拟的支持。这种行为是特定于具有大的形状各向异性的1D系统的几何形状,并且先前在具有高对称度和低折射率的0 D(球体)或2D(薄膜)系统中未观察到。这项研究强调了原子力显微镜的超顺磁性波动的交换偏置机制的重要性。
2009-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Current driven magnetization dynamics in ferromagnetic nanowires with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya)的细长铁磁线中的电流感生磁化动力学。我们发现一个螺旋畴壁配置的磁化强度,并获得一个解析表达式的畴壁的宽度作为相互作用强度的函数。我们的研究结果表明,超过一定值的diela畴壁配置不能存在于线。低于此值,我们确定了小电流的畴壁动力学,并计算了畴壁沿导线的漂移速度。我们发现,抑制的最小值的电流所需的移动域壁。根据它的符号,磁电阻增加或减少畴壁漂移速度。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface magnetic anisotropy at a compensated interface of ferromagnetic antiferromagnetic bilayer
铁磁和反铁磁自旋从相应的均匀配置的周期性偏差被证明是积极有利的铁磁/反铁磁双层补偿界面附近。的偏差的幅度呈指数下降到膜体积作为一个函数的坐标垂直于界面。发现相互作用能与单位铁磁和反铁磁矢量的标量积的平方成正比。
2005-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Origin of in-plane uniaxial magnetic anisotropy in CoFeB amorphous ferromagnetic thin-films
描述单轴磁各向异性(UMA)的起源在单晶以外的系统中通常是有问题的。我们证明了在GaAs(001)上的非晶CoFeB膜中的面内UMA具有GaAs(001)上的铁磁膜中的界面各向异性的预期对称性,但强度与膜厚度无关,而不是成反比。我们发现,这个体积UMA是一致的键取向的各向异性,通过非晶膜的厚度传播的界面诱导UMA。它是如何解释的,在一般情况下,这种机制可以描述的起源在非晶铁磁薄膜的面内UMA。
2011-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Perpendicular magnetic anisotropy was found to be highly sensitive to the nominal thickness and morphology of laterally heterogeneous CoPd films in the vicinity of the metal insulator transition. We used the effect to tune the anisotropy by the width of lithographically patterned stripes with non-uniform cross-sectional thickness profiles. The phenomenon and the method can be suitable to control the local anisotropy of spintronic logic circuitry elements by their shape and lateral dimensions.
2022-05-03 cond-mat.mtrl-sci
High temperature structural and magnetic properties of cobalt nanowires
本文采用原位X射线衍射(XRD)和SQUID表征技术研究了高长径比Co纳米颗粒(~10)在高温(623 K)下的结构和磁性。我们表明,各向异性的形状,结构和纹理属性被保存到500 K。磁化率可以通过u 0 Hc =2(Kmc+Kshape)/Ms建模,其中Kmc是磁晶各向异性常数,Kshape是形状各向异性常数,Ms是饱和磁化强度。当温度升高时,由于Co磁晶各向异性贡献的损失,Hc线性降低。在500 K时,仅对应于形状各向异性贡献,保留了50%的室温矫顽力。我们表明,在300 - 500 K的范围内,与没有粒子蚀变的情况下,矫顽力下降是可逆的。在525 K以上,磁性通过烧结或氧化而不可逆地改变。
2012-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Minimization of Ohmic losses for domain wall motion in a ferromagnetic nanowire
我们研究了窄铁磁线中的电流感生畴壁运动。我们提出了一种方法来移动畴壁与谐振的时间相关的电流,这大大降低了欧姆损失的导线,并允许驱动畴壁以更高的速度,而不会烧毁导线。对于任何畴壁速度,我们发现的时间依赖性的电流需要最小化欧姆损失。低于由导线参数指定的临界畴壁速度,通过直流电流实现最小欧姆损耗。此外,我们确定的导线参数,从其直流值的损失减少是最显着的。
2010-06-03 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
Effects of Antiferromagnetic Spin Rotation on Anisotropy of Ferromagnetic/Antiferromagnetic Bilayers
在外延(111)取向Ni $_{80}$ Fe $_{20}$ /Fe $_{50}$ Mn $_{50}$双层,我们将两种不同的行为分开:单向各向异性厚Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中的交换偏置在薄Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中,通过测量磁化强度对旋转磁场的响应,我们定量地确定了相关的各向异性,并证明了磁性增强与Fe $_{50}$ Mn $_{50}$的旋转磁各向异性有关。我们还证明了各向异性随温度变化的后果。
2004-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Thick ferromagnetic films and their anisotropies as described by second order perturbed Heisenberg Hamiltonian
本文用二阶微扰的海森堡哈密顿量解释了10000层简单立方铁磁厚膜能量的二阶和四阶各向异性关系。二阶和四阶各向异性常数被假定为贯穿膜的常数。当四阶各向异性为6时,对于本报告给出的能量参数,10000层sc(001)铁磁厚膜可以容易地在0.6弧度方向取向。在二阶各向异性为6.3给出的二阶各向异性的影响下,10000层sc(001)膜的易磁化方向为0.66弧度。虽然在所有情况下,能量周期性变化,最大能量显着降低与四阶各向异性常数。根据三维图,二阶各向异性影响下的能量大于四阶各向异性影响下的能量。
2016-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic force microscopy study of the switching field distribution of low density arrays of single domain magnetic nanowires
在本工作中,我们报告的原位磁力显微镜(MFM)研究的磁化反转的二维阵列的铁磁性Ni 80 Fe 20和Co 55 Fe 45纳米线(NW)具有不同的直径(40,50,70和100 nm)沉积在低孔隙率(P<1%)的纳米多孔聚碳酸酯膜。在这样的阵列中,纳米线彼此充分隔离,使得可以忽略长程偶极相互作用。对同一点不同磁化状态下的MFM实验进行了分析,确定了开关场分布(SFD)。从MFM图像获得的磁化曲线是相对方形的。与高密度阵列相比,SFD宽度更窄。曲线的弱增宽可归因于NW本征SFD。的直径和组成的铁磁性NW的影响进行了研究。
2013-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy of ultra-thin ferromagnetic films and the spin reorientation transition
研究了单轴各向异性和偶极相互作用对超薄铁磁薄膜基态磁化方向的影响。基态能量可以用各向异性常数来表示,并详细计算了各向异性常数随系统参数和薄膜厚度的变化。特别是考虑非共线自旋安排。给出了自旋重取向转变出现的条件,并导出了与此转变有关的倾斜相宽度及其在外加磁场中的位移的解析结果。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Pt steps decorated by 3d nanowires calculated via an order-N method
我们给出了沿Pt(533)和(322)邻位衬底台阶边缘排列的三维单线的磁化能和磁矩。我们采用了电子结构的方法,该方法与系统的大小呈线性关系。这使我们能够轻松地处理铁磁和反铁磁的解决方案,并在原则上的方法应该允许更复杂系统,如电线沉积在粗糙的步骤边缘的评价。我们发现,钴,铁,锰几乎是完美的海森堡系统,几乎没有改变反铁磁和铁磁溶液之间的时刻。还观察到Pt衬底的大极化。我们的结果与最近的实验结果得到的情况下,一个Co单线。正如预期的趋势是后期d系列稳定的铁磁长程序和反铁磁秩序的d系列的中间。由于我们的方法是唯一的\emph{locally}自洽,我们讨论了作为一些长度的收敛性的结果相对于该区域的大小被视为自洽。
2005-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Engineering Magnetic States and Magnetoresistance in Bisegmented Co-Ni Jellyfish Nanowires via Interplay of Shape and Magnetocrystalline Anisotropies
本研究制备双段Co-Ni水母纳米线,通过调控形状与磁晶各向异性实现磁态切换,并编程各向异性磁电阻,为功能性磁性纳米材料设计提供蓝图。
2025-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor - Ferromagnetic Insulator - Superconductor Nanowires: Stray Field and Exchange Field
本文制备并研究 InAs/EuS/Al 半导体–铁磁绝缘体–超导体纳米线异质结构,揭示其外延匹配、单磁畴杂散场调控及硬超导能隙与磁交换场特征。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Controlling the magnetic anisotropy of ferromagnetic materials plays a key role in magnetic switching devices and spintronic applications. Examples of spin-orbit torque devices with different magnetic anisotropy geometries (in-plane or out-of-plane directions) have been demonstrated with novel magnetization switching mechanisms for extended device functionalities. Normally, the intrinsic magnetic anisotropy in ferromagnetic materials is unchanged within a fixed direction, and thus, it is difficult to realize multifunctionality devices. Therefore, continuous modulation of magnetic anisotropy in…
2022-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Magnetic Anisotropy on Laser-induced Precession of Magnetization in Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
用时间分辨磁光方法研究了不同磁各向异性的(Ga,Mn)As样品的激光诱导磁化进动。我们观察到,旋进振幅对外部磁场的依赖性强烈地依赖于(Ga,Mn)As的磁各向异性,我们解释了这种现象的竞争立方和单轴各向异性。我们还表明,相应的各向异性场可以推导出从磁场依赖的进动频率。
2012-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Strain-Control of the magnetic anisotropy in (Ga,Mn)(As,P) ferromagnetic semiconductor layers
一小部分的磷(高达10%)被纳入铁磁(Ga,Mn)As外延生长在GaAs衬底上。P掺入允许降低外延应变或甚至改变其符号,导致磁各向异性的强烈修改。特别是易磁化轴向生长方向的重新取向,观察到高P浓度。它提供了一个有趣的替代变质的方法,特别是对于磁化反转实验,外延缺陷强烈影响畴壁传播。
2008-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetisation switching in a ferromagnetic Heisenberg nanoparticle with uniaxial anisotropy: A Monte Carlo investigation
利用蒙特卡罗模拟研究了单轴各向异性铁磁纳米颗粒的热激活磁化反转。本工作的目的是在高能势垒假设下再现极低温度下均匀旋转的反转磁化,即实现Néel-Brown模型。为此,我们考虑了一个简单的立方纳米粒子,其中每个位置都被一个经典的海森堡自旋占据。哈密顿量是交换相互作用项、单离子各向异性项和塞曼相互作用项的总和。我们的数值数据的开关场的热变化进行比较的近似表达式和以前的实验结果钴纳米粒子。
2003-12-19 cond-mat.mtrl-sci