Subnanosecond magnetization reversal of magnetic nanoparticle driven by chirp microwave field pulse
研究了线性下啁啾微波磁场脉冲驱动下单畴磁性纳米粒子的磁化反转。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值模拟结果表明，单独的下啁啾脉冲能够引起亚纳秒级的磁化反转。在一定的初始频率和啁啾率范围内，所需的场幅值远小于定频微波场。快速反转是因为下啁啾微波场在磁性粒子穿过能垒之前和之后分别充当能量源和能量汇。将自旋极化电流附加地施加到系统进一步减小了微波场幅度。我们的研究结果为实现低成本和快速的磁化反转提供了一种新的途径。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall
Efficient Magnetization Reversal with Noisy Currents
我们提出利用电子噪声加速自旋阀中铁磁序参量的反转。通过求解随机运动方程，我们表明，电流感应磁化开关时间大大减少了一个适度的外部产生的电流（电压）噪声水平。这也导致开关过程的功耗显著降低。
2005-11-14 cond-mat.mes-hall
Optimal conditions for magnetization reversal of nanocluster assemblies with random properties
利用计算机模拟研究了具有随机分布性质的磁性纳米团簇系统的磁化动力学。主要的注意力是支付从一个强烈的非平衡态的平均集群磁化方向相反的外部磁场的相干磁化反转的可能性。磁性纳米团簇具有很强的磁各向异性和偶极相互作用。也不可能产生许多具有相同性质的纳米团簇。因此，任何现实的纳米团簇系统都是由具有随机变化的各向异性、有效自旋和偶极相互作用的团簇组成的。尽管这种随机性，它是可能的，找到的条件时，集团自旋相干移动，并显示快速磁化反转由于谐振器的反馈作用。通过分析不同团簇参数的影响，我们找到了它们的最佳值提供快速磁化反转。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall
Field-tunable stochasticity in the magnetization reversal of a cylindrical nanomagnet
利用时间分辨磁电阻测量技术研究了孤立圆柱形纳米磁体的磁化反转特性。我们发现，反转模式是高度随机的，发生在多模式或单步切换。有趣的是，随机性被发现依赖于驱动磁场的纳米线的长轴，其中主要是多模切换让位于单步切换行为的字段方向是从平行旋转到横向相对于纳米线轴的对齐。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall
Optically induced spin-dependent diffusive transport in the presence of spin-orbit interaction for all-optical magnetization reversal
我们考虑了短脉冲激光作用下不同自旋轨道相互作用机制对退磁过程的影响。垂直磁化的薄膜如果有足够强的自旋霍尔、斜散射和Rashba相互作用，则可以发生全光磁化反转。在存在自旋-轨道相互作用的情况下，瞬态电荷电流提供横向自旋电流和累积的产生，其最终对磁化施加自旋转移力矩。通过将光激发的自旋相关扩散输运与由于斜散射、自旋-霍尔、逆自旋-霍尔和Rashba相互作用引起的自旋和电荷电流结合到一个数值模型中，我们证明了超快全光磁化反转的可能性。这一认识引发了有趣的，更深入的实验研究自旋轨道相互作用机制的作用，在优化结构的全光学磁化反转。
2016-07-15 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of thin ferromagnetic elements with surface anisotropy
采用数值模拟的方法研究了不同形状和尺寸的表面各向异性薄膜铁磁元件的磁化反转过程。得到了垂直和面内磁滞回线对单元厚度和表面各向异性常数的依赖关系。对于足够大的值的表面各向异性常数的磁化反转的薄膜元件示出发生由于成核的屈曲模式。对于细长矩形单元，屈曲模式的形核场与表面各向异性常数的绝对值成正比，与单元厚度成反比。
2017-08-05 cond-mat.mes-hall
Current-induced magnetization reversal in pseudo spin valves in current-in-plane configuration
我们证明了电流诱导的完全磁化反转的自由层在横向纳米线图案从金属伪自旋阀堆栈。通过两个磁性层的横向杂散场与偶极耦合一起由奥斯特场引起反转。从平行状态开始，奥斯特场使两个磁性层的磁化矢量沿相反方向旋转，远离导线轴，使得偶极耦合变得足够强以稳定反平行配置。正如模拟和实验所示，这种耦合仅在窄范围的层厚度和合适的导线几何形状下实现。反转过程被证明，以及为直线的L形线与不均匀的磁化，其中畴壁之前和之后的开关过程中存在的线段。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall
Observation of vortex-nucleated magnetization reversal in individual ferromagnetic nanotubes
在铁磁纳米管（FNT）的均匀轴向磁化的逆转已被预测成核和传播通过涡旋域形成在端部。在动态悬臂梁磁强计测量的个别FNT，我们确定这些涡流的入口作为一个功能的应用磁场，并表明它们标志着成核的磁化反转。我们发现FNT的入射场敏感地依赖于FNT端面与外加场之间的夹角。微磁模拟证实了实验结果，并强调了在确定的逆转过程中的两端的重要性。通过我们的研究结果能够控制端部涡流的形成，这对于生产具有定制反转特性的FNTs是有希望的。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall
Emergent electromagnetism induced by topological defects created during magnetization reversal in nanowires
我们报告说，在铁磁纳米粒子的不可逆磁化切换过程是由拓扑点缺陷的形式的刺猬反刺猬对的形成和动力学。在成核之后，这些对以超过畴壁速度的速度快速分离，并且它们产生螺线管特性和相当大的幅值的新兴电场。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal condition for a nanomagnet within a rotating magnetic field
从Landau-Lifshitz-Gilbert方程出发，研究了微波旋转磁场作用下纳米磁体的磁化反转条件。在旋转坐标系中，微波产生指向相反方向的直流磁场，其在能量上稳定了反转状态。我们发现，微波同时产生一个扭矩防止逆转。它指出，该扭矩导致在反转字段中的频率的跳跃。我们推导出的方程，确定在低和高频率区域的能量平衡方程的反转字段。通过与Landau-Lifshitz-Gilbert方程数值模拟结果的比较，验证了公式的正确性.
2014-07-26 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal in isolated and interacting single-domain nanoparticles
本文报道了单畴磁性纳米颗粒热致磁化反转的计算和实验结果。模拟是基于福克-普朗克方程的直接积分，该方程控制与纳米颗粒相关的磁矩的动力学。平均场近似是用来考虑纳米粒子之间的偶极相互作用的影响。结果表明，相互作用可以加速或减慢反转过程，这取决于外部磁场和易磁化轴之间的角度。数值计算结果与实验测量的钴铂纳米粒子是一致的。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall
Field-free ultrafast magnetization reversal of a nanodevice by a chirped current pulse via spin-orbit torque
本文提出利用啁啾电流脉冲通过自旋轨道矩实现垂直磁化纳米器件的无外场超快翻转，显著降低所需电流密度，并适用于铁磁、合成反铁磁和亚铁磁自由层，为超快SOT-MRAM提供新方案。
2024-01-12 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum tunneling of magnetization explored by quantum-first-order reversal curves (QFORC)
提出了一种研究具有磁滞效应的量子双阱势系统基本问题的新方法。该方法，创造量子一阶反转曲线（QFORC）分析，是由传统的一阶反转曲线（FORC）协议的启发，基于Preisach模型的滞后现象。我们成功地测试了QFORC方法在Mn12Ac分子磁体的特殊磁滞，这是由宏观量子隧穿磁化。QFORC方法允许人们快速地再现实验磁化行为，更重要的是，获得的信息是很难从基于矩阵对角化的通常方法推断。这是可能的分离的热激活和隧穿贡献的磁化变化，以及理解每个实验观察到的磁化曲线的跳跃，并将它们与特定的量子跃迁。
2013-06-12 cond-mat.mes-hall
Fast magnetization reversal of a magnetic nanoparticle induced by cosine chirp microwave field pulse
研究了圆偏振余弦啁啾微波脉冲（CCMP）驱动下单畴磁性纳米粒子的磁化反转。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值结果表明，CCMP本身能够驱动快速且节能的磁化反转。与线性下啁啾微波脉冲相比，CCMP所需的微波场幅度和初始频率都要小得多。这是由于CCMP的频率变化与磁化旋进的频率变化紧密匹配而实现的，这导致磁性粒子在其越过能量势垒之前（之后）通过磁性粒子（从磁性粒子）有效的受激微波能量吸收（发射）。我们进一步发现，易平面形状各向异性的增强显着降低所需的微波振幅和CCMP的初始频率。我们还发现，有一个最佳的吉尔伯特阻尼快速磁化反转。这些发现为实现快速、低成本的存储器件提供了一条途径。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall
Spin-bias driven magnetization reversal and nondestructive detection in a single molecular magnet
利用速率方程，对具有自旋相关化学势分裂（自旋偏置）的弱耦合单分子磁体（SMM）的磁化反转进行了理论研究.反转点的雪崩动力学证明了反转的微观机制。作为自旋偏置的函数的磁化强度示出了可由栅极电压调谐并且随温度变化的磁滞回线。通过测量小自旋偏压下的全极化电流，实现了SMM中巨自旋取向的无损测量。对于Mn $_{12}$ ac分子，其小的横向各向异性仅略微违反上述结果。当SMM的易磁化轴和电极的自旋量子化方向之间存在夹角时，也进行了研究。
2009-05-14 cond-mat.mes-hall
Thermally assisted magnetization reversal of a magnetic nanoparticle driven by a down-chirp microwave field pulse
研究表明，在零温极限下，线性下啁啾微波场脉冲（DCMWP）可以有效地实现单畴磁性纳米粒子的开关。然而，有限温度在实际中是普遍存在的。本文基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程，研究了有限温度对DCMWP诱导磁化反转的影响。研究发现，DCMWP的三个控制参数（振幅、啁啾率或初始频率）中的任何一个都随温度的升高而减小，而另外两个参数则保持不变。发生反转的最高温度随系统尺寸的增大而增大。这些现象与各向异性引起的能垒随系统体积增大而增大，有效磁化强度随温度降低有关。我们还提供了一组最佳的参数，实际实现我们的建议。这些发现可能提供一种方法，以实现低成本和快速的磁化反转与宽工作温度。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal assisted by half antivortex states in nanostructured circular cobalt disks
半反涡，一个基本的拓扑结构，决定磁化反转的亚微米磁性器件与畴壁，已被建议也发挥了至关重要的作用，在旋转力矩诱导的涡核反转的圆盘。在这里，我们报告的磁化反转的圆盘纳米孔通过连续的亚稳态与半反涡旋。面内各向异性磁电阻和宽带磁化率测量伴随着微磁模拟显示，具有两个和三个线性排列的纳米孔的钴盘相对于外部磁场以45度和135度定向，显示出可再现的阶跃。类似于由于由涡旋和半反涡旋介导的不同中间状态之间的转变而引起的各向异性磁阻和磁导率的变化，点纳米孔和边缘，分别。我们的研究结果是相关的多孔为基础的自旋电子和磁存储器件的发展。
2015-01-22 cond-mat.mes-hall
Enhancing thermal stability of optimal magnetization reversal in nanoparticles
本研究针对微波场驱动纳米磁体磁化反转受热涨落破坏的问题，提出施加弱纵向磁场约束扰动动力学，从而抑制不稳定并提高高温下的开关概率。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall
Thermally-Assisted Spin-Transfer Torque Magnetization Reversal in Uniaxial Nanomagnets
我们模拟的随机朗道-Lifshitz-吉尔伯特（LLG）的单轴纳米磁体的动态到亚毫秒的时间尺度，使用基于图形处理单元的微磁代码，并确定热辅助反转动力学的自旋电流和单轴各向异性轴之间的几何倾斜的效果。逐渐接近开关时间（$I\rightarrow 0$，$<τ>\propto\exp(-ξ(1-I)^2)$）的渐近行为，表明弹道和热辅助自旋转移反转之间的广泛交叉制度。有趣的是，平均开关时间被证明是几乎独立的自旋电流和磁体的单轴轴之间的角度。这些结果具有重要的意义，建模的自旋转移磁性随机存取存储器位单元的热辅助磁化反转的能量。
2012-05-29 cond-mat.mes-hall
Co-existing magnetization reversal mechanisms in shakti spin ice systems
该研究针对shakti及改性shakti晶格的人工自旋冰体系，用GNEB方法计算最小能量路径，发现均匀磁化转动与畴壁形成两种磁化反转机制激活能相当且可共存提升反转概率，为调控自旋冰磁化过程和预测热力学性质提供参考。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall
Reliable spin-transfer torque driven precessional magnetization reversal with an adiabatically decaying pulse
我们表明，一个缓慢衰减的电流脉冲可以导致几乎确定性的进动开关的存在噪声。我们考虑双轴宏自旋，与易轴在平面内和难轴出平面，典型的薄膜纳米磁体图案化成不对称的形状。面外旋进磁化轨道的激励与自旋极化垂直于膜平面的分量的电流脉冲。通过数值积分的随机Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程，我们表明，热噪声导致强退相的磁化轨道。然而，磁性地减小的脉冲幅度压倒性地导致磁化反转，最终状态为{ \em only}取决于脉冲极性，而不取决于脉冲幅度。我们开发了一个分析模型来解释这种现象，并确定绝热磁化弛豫所需的脉冲衰减时间，从而旋进磁化切换。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Magnetization and Level Statistics at Quantum Hall Liquid-Insulator Transition in the Lattice Model
研究了具有Anderson无序的二维有限晶格模型中整数量子霍尔效应的相图中能级间距和磁化强度的统计特性。
2000-04-20 cond-mat.mes-hall
Classical and quantum magnetization reversal studied in nanometer-sized particles and clusters
纳米尺寸的磁性颗粒已经产生了持续的兴趣，因为研究它们的性质已经被证明是科学和技术上非常具有挑战性的。本文综述了单畴粒子、团簇和分子团簇磁化反转的重要理论和实验结果。第1节简要回顾了常用的测量技术。其中，电输运测量、霍尔探针和微型SQUID技术似乎是最方便的低温测量技术。第2节讨论了零开尔文下单畴粒子的磁化反转机制。温度对磁化反转的影响在第3节中报告。最后，第4节表明，对于非常小的系统或非常低的温度，磁化可以通过量子隧穿反转。经典物理和量子物理之间的边界已经成为一个非常有吸引力的研究领域。本节讨论了详细的测量结果，这些测量结果表明，分子磁体提供了一个独特的机会来探索大而有限的自旋的量子动力学。然后，我们讨论了纳米粒子中的隧穿，并展示了如何在低温下给出它们的量子特性的明确证明。
2001-01-09 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal of dipolar coupled nanomagnets studied by two-dimensional electron gas based micro-Hall magnetometry
我们在这里报告的结果二维电子气为基础的微霍尔磁强计测量和微磁模拟的偶极耦合纳米磁体的Ni80Fe20安排在一个双环状的几何形状。我们观察到，虽然磁力显微镜图像表现出单畴一样的纳米结构的磁性状态，其反转过程可能会经历复杂的行为。这种反转行为的细节被观察到的具体功能，在微霍尔磁力数据比较以及与微磁模拟数据。
2019-12-31 cond-mat.mes-hall
Tailoring magnetization reversal of a single-domain bar nanomagnet via its end geometry
纳米级单畴条形磁体是各种基础和应用介观磁系统的构建块，例如人工自旋冰，磁性形状变形微型机器人以及磁性多数逻辑门。棒状纳米磁体的磁化反转转换场是决定其构成的人工系统的物理性质和功能的关键参数。以前的方法在调整的条形纳米磁体的磁化反转开关场通常依赖于修改其纵横比，如其长度，宽度和/或厚度。在这里，我们表明，一个酒吧纳米磁体的开关场饱和时，延长其长度超过一定的值，防止通过纵横比的磁化反转的进一步定制。我们展示了高度可调的开关场的酒吧nanomagent通过剪裁其端部的几何形状，而不改变其大小。这提供了一种简单的方法来控制单畴条形纳米磁体的磁化反转。这将使新的研究和/或应用，如设计人工自旋冰与额外的调谐参数，工程磁性微型机器人具有更大的灵活性，以及开发磁量子点元胞自动机系统的低功耗计算。
2021-04-08 cond-mat.mes-hall
Dynamic Error in Strain Induced Magnetization Reversal of Nanomagnets due to Incoherent Switching and Formation of Metastable States: A Size-dependent Study
用应变调制磁致伸缩纳米磁体的应力各向异性提供了一种极其节能的磁化反转方法。然而，反转过程通常是不相干的，因此在室温下存在热噪声时容易出错。在纳米磁体的潜在景观中不相干的亚稳态的出现可以进一步加剧误差。随机微磁模拟在室温下被用来理解和计算能量耗散和开关错误的概率，在这个重要的磁化开关方法。我们发现，这些数量有一个有趣的依赖纳米磁体的大小：小的纳米磁体表现更好，由于事实上，他们是更有弹性的形成亚稳态和磁化动力学在他们更连贯。然而，对于固定的应力各向异性能量密度，较小的纳米磁体也将具有较差的抵抗热不稳定性的弹性。因此，应变电子学的挑战是通过开发产生最大磁致伸缩的材料和工艺来最大化应力各向异性能量密度。
2016-07-25 cond-mat.mes-hall
Sign-reversal electron magnetization in Mn-doped semiconductor structures
Mn掺杂的${\rm A^{III}B^V}$半导体结构中各种锰类型及其络合物的多样性导致了许多有趣的现象。在这里，我们表明，之间的相互作用，普通的替代锰受体和间隙锰供体以及供体受体二聚体可能会导致电子磁化反转。在我们的全光学方案中，通过Mn二聚体的杂质带激发导致电离的Mn供体$d$壳的直接取向。然后，光激发的电子被间隙Mn捕获，并且电子自旋变得平行于光学取向的$d$壳。这在低激发状态下产生自旋反转电子磁化。随着激发强度的增加，施主的俘获达到饱和，离域电子的极化按照选择规则恢复正常的平均自旋。本文讨论了用偏振光致发光实验观测电子自旋反转的可能性。
2020-07-08 cond-mat.mes-hall
Magnetization ground state and reversal modes of magnetic nanotori
在这项工作中，通过微磁学模拟，我们研究了环形纳米磁体的磁性。得到了不同环半径和极半径长宽比下的磁化基态。磁滞曲线也得到了，证明存在两个反转模式取决于几何形状：涡旋模式和相干旋转。环形和圆柱形纳米颗粒之间的比较已经进行证明，nanotori可以容纳一个漩涡的基态为较小的体积比圆柱形纳米环。这一点很重要，因为如果将涡旋用作信息位，则纳米环面允许更高密度的数据存储。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall
Time-reversal-symmetric topological magnetoelectric effect in three-dimensional topological insulators
拓扑磁电效应是三维空间中时间反演对称拓扑绝缘体的一个重要特征。到目前为止，这种效应的时间反转破坏变体已经引起了很多关注，在这个意义上，当外部施加的磁场的方向反转时，感应的电荷改变符号。从理论上讲，这种效应可以用所谓的轴子项来描述。在这里，我们讨论了时间反演对称的TME，其中的电荷只取决于磁场的大小，但它的符号是独立的。我们得到这个非微扰的结果，结合分析和数值参数，并建议介观设置来证明它的实验。
2017-11-29 cond-mat.mes-hall
Effect of Spin Torque on Magnetization Switching Speed Having Nonuniform Spin Distribution
研究了铁磁微粒中自旋力矩对磁化反转时间的影响，自旋力矩依赖于磁化强度的空间和时间导数。自旋扭矩的作用是耗散磁化进动的角动量，并且扭矩在自旋涡旋结构中增加。我们利用包含自旋矩项的Landau-Lifshitz-Gilbert方程计算了在直流磁场下的磁化反转时间。我们发现，自旋力矩改变磁化翻转速度显着在反转过程中，通过维持在一个中间状态的自旋涡旋。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall
Shape anisotropy effect on magnetization reversal induced by linear down chirp pulse
研究了形状各向异性对圆极化线性下啁啾微波场脉冲（DCMP）驱动下单畴磁性纳米粒子磁化反转的影响。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程，数值计算结果表明，DCMP的三个控制参数，即微波振幅、初始频率和啁啾率，随着形状各向异性的增加而减小。对于某些形状的各向异性，反转时间显着减少。这些发现与形状各向异性和单轴磁晶各向异性的竞争有关，从而与分离两个稳定态的能垒高度有关。磁化反转阻尼特性的研究结果表明，对于一定的样品形状，存在一个最佳阻尼位置，在该位置磁化最快。此外，它也表明，所需的微波场的振幅可以通过施加自旋极化电流同时降低。建议使用微波场脉冲和电流的最佳组合，以实现成本效益和更快的开关。因此，这些发现可能提供知识，以制造的形状的单畴纳米粒子的快速和节能的磁性数据存储设备。
2021-10-02 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical response induced by non-Abelian Berry curvature in time-reversal-invariant insulators
提出了一个由非阿贝尔Berry曲率引起的时反不变绝缘体中非线性光学的一般框架。我们发现TRI绝缘体在光场和太赫兹光场下的三阶响应与布里渊区上的非阿贝尔Berry曲率的积分直接相关。我们将结果应用于带边附近具有旋转对称性的绝缘体。在共振激发下，光学极化率与通过等能表面的Berry曲率的通量成正比，其等于表面的陈数乘以$2π$。对于III-V族化合物半导体，基于六带模型的微观计算给出了三阶极化率，其等能面的陈数等于3。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
Gapped energy spectra around the Dirac node at the surface of a 3D topological insulator in the presence of the time-reversal symmetry
讨论了三维拓扑绝缘体表面狄拉克节点附近的激发谱。通过图解展开，我们证明了在杂质散射存在下电子与规范场的耦合在狄拉克节点周围打开了一个能隙。这一结果与T. Sato，et. al. [ Nature Phys. \textbf{7}，840（2011）]。我们还讨论了在时间反演对称性存在下，本结果与拓扑绝缘体的体-边界对应之间的一致性。该结论适用于任何二维无质量费米子。
2013-01-04 cond-mat.mes-hall
Current-Induced Magnetization Reversal in High Magnetic Fields in Co/Cu/Co Nanopillars
实验研究了Co/Cu/Co三层纳米柱（直径约100 nm）在垂直于层外大磁场作用下的电流感生磁化动力学。动态电阻的突然和滞后的增加，观察到在高电流密度的一个极性的电流，在低场观察到的巨磁阻效应。一个微磁模型，包括一个自旋转移扭矩，表明电流诱导的薄Co层的完全逆转，以反平行于所施加的磁场，也就是说，到一个最大的磁能状态。
2003-09-04 cond-mat.mes-hall
Polarization and orbital magnetization in Chern insulators: A microscopic perspective
本文从微观视角推导了陈绝缘体零温基态的极化与轨道磁化表达式，发现其轨道磁化与现代理论存在根本差异，并揭示了微观自由电流密度非零但宏观平均为零的特性。
2023-04-16 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal using excitation of collective modes in nanodot matrices
磁点的大阵列是磁振子晶体和未来记录技术的新兴位图案媒体的构建块。为了充分利用高密度磁性纳米点的功能，需要一种用于选择性反转点矩阵中的单个纳米点的方法。我们提出了一种方法，在一个矩阵的静磁相互作用的点与微波激励的单个纳米点的磁化反转。该方法是基于集体模式的激发和微波功率吸收的空间异常。我们进行了数值模拟，以证明切换一个点从任何初始状态的3 × 3矩阵的点的可能性，并开发了一个理论模型的现象。我们讨论了所提出的方法引入缺陷模式的磁振子晶体以及未来的磁纪录的适用性。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Topological electric driving of magnetization dynamics in insulators
已建立的电磁耦合形式通常是保守的（在绝缘体中）或耗散的（在金属和半导体中）。在这里，我们指出的可能性，非耗散的电驱动的磁化动力学，如果价电子态具有非平凡的拓扑结构中的晶体动量和磁化组态的组合空间。我们提供了一个混合绝缘体系统，以证明基于拓扑的非保守电广义力是能够支持持续的磁化运动中存在的吉尔伯特阻尼，量化和稳定的能量泵入磁化运动的电场。我们还将结果推广到磁织构，并讨论了电场诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，它可以是非保守的。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall
A Micromagnetic Study of Magnetization Reversal in Ferromagnetic Nanorings
我们目前的微磁模拟薄铁磁环进行磁化反转的结果。这种几何形状是微磁学中少数几个在一维模型中解析发现过渡态的例子之一。根据这个模型，在低场和大环尺寸，积极的首选过渡态是一个本地化的磁化波动（瞬子鞍）。在高场和小环尺寸下，优选的鞍状态是均匀旋转的磁化（恒定鞍）。在本文的第一部分中，我们使用数值微磁模拟来测试这些预测的一维分析模型更现实的情况下，包括各种环半径，环形宽度和磁场。预测的磁化反转的激活能被发现与数值结果是密切一致的，即使是一个大的环形宽度的1D近似预计将打破环。我们发现，这种近似打破了只有当环的环形宽度超过其半径。在第二部分中，我们提出了新的亚稳态发现的大半径限制，并讨论他们如何提供一个更完整的理解磁性纳米环的能量景观。
2008-12-22 cond-mat.mes-hall
Anisotropy of Magnetization Reversal and Magnetoresistance in Square Arrays of Permalloy Nano-Rings
利用MOKE、局部成像、数值模拟和输运技术研究了正方形互连的圆形坡莫合金纳米环阵列的磁化反转机制和磁化方向的影响。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced magnetization reversal in SrRuO3
我们注入电流脉冲到均匀磁化图案的薄膜的巡回铁磁体SrRuO3，同时监测的有效温度的图案在电流注入。我们逐渐增加脉冲的幅度，直到发生磁化反转。我们观察到的电流高于温度依赖的阈值引起的磁化反转，并表明这种效果是不是简单地由于样品加热或奥斯特场。我们讨论了电流引起的自旋波不稳定性的情况下的适用性。
2012-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Crossover between two different magnetization reversal modes in arrays of iron oxide nanotubes
从理论上研究了原子层沉积法生长的外径为50 nm的氧化铁纳米管有序阵列中的磁化反转与管壁厚度$d_{w}$的关系。在细管（$d_{w}<13$ nm）中，通过涡旋畴边界的传播来实现磁化反转，而在厚壁管（$d_{w}>13$ nm）中，通过横向畴边界的传播来驱动反转。管之间的静磁相互作用是导致阵列中的矫顽场减小的原因。我们的计算结果与最近报道的实验结果一致。我们预测，在考虑的长度尺度上，涡旋和横向磁化反转模式之间的交叉是一种普遍现象。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in exchange-spring bilayer system under circularly polarized microwave field
在体双层交换耦合体系中研究了微波辅助磁化反转。利用Landau-Lifshitz方程研究了垂直交换弹簧介质中的非线性磁化反转动力学。在系统无限厚的极限下，传播场导致系统的反转。数值研究了扩展系统中开关场的减小和磁化分布。分析研究的动力学的可能性进行了讨论，并提出了一个近似的两个P-模式耦合的相互作用场。通过与数值计算结果的比较，验证了用于相互作用场的计算方法的有效性。这种方法被证明是等价于两个交换耦合macrospins。
2015-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Euler equation of the optimal trajectory for the fastest magnetization reversal of nano-magnetic structures
基于任意Stoner粒子在外磁场和自旋极化电流作用下的修正Landau-Lifshitz-Gilbert方程，得到了最优反转轨迹的微分方程，在所有可能的反转路径中，沿该轨迹的磁化反转是最快的.我们表明，这是一个Euler-Lagrange问题的约束。最佳轨迹的欧拉方程在设计磁化反转中的磁场脉冲和/或极化电流脉冲中是有用的，这有两个原因。1)对于以其磁各向异性能量为特征的给定磁性纳米结构，至少在数值上获得欧拉方程的解是直接的。2)在获得给定磁性纳米结构的最佳反向轨迹后，寻找合适的场/电流脉冲是一个代数问题，而不是原来的非线性微分方程。
2007-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal triggered by spin injection in magnetic nanowires
结果表明，脉冲电流驱动通过Ni纳米线引起不可逆的磁化反转在远离自发开关场$H_{sw}$的$ΔH$高达$H_{sw}$的40%的字段。的磁化状态进行评估，通过对单个，隔离的纳米线进行磁阻测量。磁化的可逆部分遵循均匀旋转的部分。切换发生在两个状态之间，否则可通过正常的场斜坡来访问。研究了$ΔH$随外加场和导线之间的角度以及脉冲电流方向的变化。结果被解释在自旋翻转转移从自旋极化电流的磁化，而开关近似由卷曲反转模式。
2000-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase Diagram of Magnetization Reversal Processes in Nanorings
研究了磁性纳米环的磁化反转过程。利用最近发展起来的一种有效的笛卡尔坐标快速多极子方法，构造了这种结构的磁化翻转相图。我们发现，占主导地位的开关机制强烈依赖于环的相对空间尺寸，即高度，宽度和半径。此外，他们被发现依赖于一个特征的交换长度尺度，这是由这些系统中的竞争短程铁磁和长程偶极相互作用。详细的模拟，使我们能够确定三种新的开关机制，这应该是有用的高密度存储系统的建设。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of interlayer exchange coupling on ultrafast laser-induced magnetization reversal in ferromagnetic spin valves
本研究通过改变Cu间隔层厚度，发现2.32 nm为关键阈值，高于此阈值单脉冲可稳定反转磁化，低于则需连续照射，揭示了层间交换耦合对超快磁化反转的影响。
2024-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature-Dependent Magnetization Reversal in Exchange Bias NiFe/IrMn/NiFe Structures
研究了坡莫合金中Ni相对含量为40%和75%的NiFe/IrMn/NiFe薄膜结构在80 ~ 300 K温度范围内的反磁化特性。在磁滞回线的下降分支，两个铁磁层的磁化反转顺序被发现依赖于NiFe合金的类型。在Ni相对含量为75%的样品中，底部铁磁层先于顶部铁磁层反转。相反，在Ni含量为40%的样品中，顶部铁磁层先于底部铁磁层反转。这些磁化反转的趋势在整个温度范围内保持不变。这些区别可以解释为基于两种类型坡莫合金的样品中界面的形态和结构差异。
2018-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal more rapidly by using an ultrashort square-wave laser pulse
全光开关以其在超短时间尺度上实现低功率磁化操纵的特点，成为研究的热点。为了进一步利用超短光脉冲加速Co/Pt体系的磁化反转，本文利用加热和反法拉第效应（IFE）相结合的单脉冲方波激光（SWLP）激发Co/Pt体系的磁化反转。模拟结果表明，在相同的激光能量和脉冲宽度下，磁化反转时间比传统的高斯波激光脉冲快3倍，铁磁体的AOS阈值为0.67 mJ/cm 2。进一步证明了激光脉冲的“蓄热效应”是影响开关时间的重要因素，并且SWLP比GWLP具有更大的蓄热效应。
2019-02-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Reversal of magnetization of a single-domain magnetic particle by the ac field of time-dependent frequency
我们报告的数值和分析研究的反转的磁矩的单畴磁性粒子的圆极化交流场的时间依赖性的频率。对于时间线性频率扫描，计算出的相图说明了反转对频率扫描速率v，交流场的振幅h，磁各向异性场d和阻尼参数α的依赖性。它示出，最有效的磁化反转需要一个非线性的时间依赖性的频率，ω（t），其中一个精确的解析公式推导出与帐户的阻尼。反转的必要条件是h > alpha d。提出了一种小尺度磁化反转的实现方法，其中纳米磁体被电磁耦合到由电压控制的两个弱超导链路。考虑到磁体对超导链路的反作用，对系统的动力学进行了分析。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Andreev reflection in two-dimensional topological insulators with either conserved or broken time-reversal symmetry
本文研究了二维超导异质结中的Andreev反射，该异质结由超导体与具有或破坏时间反演对称性的拓扑绝缘体带接触而形成。这两类拓扑绝缘体都表现出完美的Andreev反射，这对无序是鲁棒的。这被分配给拓扑保护的边缘状态。在时间反演对称的情况下，我们表明，掺杂的磁性杂质抑制一个Andreev通道的带状边缘之一，而没有这样的抑制被认为是在对称性破缺的情况。基于这一观察，我们建议一个桌面传输实验能够区分这两种类型的拓扑绝缘体，它不涉及直接测量的材料能带结构。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Current-induced synchronized magnetization reversal of two-body Stoner particles with dipolar interaction
通过自旋阀结构注入自旋极化电流，研究了两体单轴Stoner粒子的磁化反转。两体斯通纳粒子执行同步动力学，可以作为计算机技术中的信息位。在两个粒子间存在磁偶极-偶极相互作用（DDI）的情况下，解析地得到了两个偶极反转的临界开关电流$I_c$，并在两种典型的几何构型下进行了数值验证. $I_c$在临界DDI强度处分叉，其中$I_c$可降低至无DDI时通常值的约70%。此外，我们还数值研究了磁滞回线，磁化自旋进，反转时间和同步稳定性相图的两体系统在同步动力学制度。
2011-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Stability of the Magnetization in Perpendicularly Magnetized Thin Film Nanomagnets
当设计垂直磁化的图案化介质和磁性随机存取存储器时，理解具有垂直磁各向异性（PMA）的薄膜纳米磁体对抗热致磁化反转的稳定性是重要的。磁化反转率的前导顺序依赖性由系统需要克服以进行反转的能量势垒决定。在本文中，我们研究这些系统的反转动力学和计算相关的障碍，使用弦方法的E，范登-艾金登，任。我们发现反转往往是空间不相干的，也就是说，而不是磁化翻转作为一个刚性的单位，反转收益，而不是通过一个孤立的畴壁扫过系统。我们发现，对于正方形纳米磁性元件的能量势垒随元件尺寸增加到一个临界长度尺度，超过该尺度的能量势垒是恒定的。对于圆形元素，能量势垒继续无限地增加，尽管超过临界尺寸时会更慢。在这两种情况下的能量势垒小于预期的相干磁化反转。
2012-08-26 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Supercurrent Reversal in Two-Dimensional Topological Insulators
计算了外加磁场作用下二维拓扑绝缘体上的超导电流。当窄的二维拓扑绝缘体的边缘态杂化时，外部磁场可以关闭杂化能隙，从而驱动拓扑绝缘体从绝缘体到半金属态的量子相变。我们发现超导电流在量子相变处的符号反转揭示了拓扑绝缘体通过约瑟夫森效应的本征性质。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermally activated magnetization reversal in a FeCoB nanomagnet. High-precision measurement method of coercive field, delta, retention time and size of nucleation domain
利用Néel模型研究了FeCoB纳米磁体的热激活磁化翻转特性。提出了一种高精度测量矫顽场、保留时间、Δ和开关成核畴尺寸的方法，并使用霍尔探针装置进行了实验验证。该方法具有测量精度高、重复性好、可靠性高等特点。研究了热激活磁化开关参数与栅压和偏置电流的关系。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
