Magnetization switching in the inertial regime
数值求解了标准形式和惯性形式的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程，研究了$3d$薄膜铁磁体的磁化翻转动力学.动力学是由超短磁场脉冲触发的，脉冲的宽度和幅度在皮秒和特斯拉范围内变化。从开关特性、速度和能量分析等方面对两种方程的解进行了比较。这两个方程返回定性相似的切换动力学，其特征在于较慢的进动行为和较快的弹道运动的区域。在惯性动力学的情况下，在由磁场幅度和宽度给出的参数空间中的25%宽的区域中发现弹道切换。对于标准和惯性LLG方程，动力学的能量分析有质的不同。在后一种情况下，一个额外的能量通道，解释为系统的动能，是可用的。这种额外的通道负责在太赫兹频率下的共振能量吸收，与自旋章动的发生一致。
2021-07-17 cond-mat.mes-hall
First-principles study of magnetization relaxation enhancement and spin-transfer in thin magnetic films
从第一性原理出发，计算了Fe/Au和Co/Cu两种界面上铁磁薄膜与正常金属层接触时的界面感应磁化阻尼.相干散射产生的干涉效应非常小，与非常小的磁相干长度一致。由于支配自旋转移的混合电导是一个很好的近似实值，自旋泵浦可以描述为一个增加的吉尔伯特阻尼因子，但未修改的旋磁比。结果还证实了自旋电流感生磁化力矩是一种界面效应。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall
Geometric Dynamics of Magnetization: Electronic Contribution
为了给出电场或电流对磁化动力学影响的一般描述，我们发展了一个隐式耦合到电子自由度的磁化的半经典理论。在没有电场的情况下，布洛赫电子哈密顿量改变了磁化动力学方程中的Berry曲率、有效磁场和阻尼，我们将其分为内禀效应和外禀效应。静态电场修改这些作为一阶微扰，使用它，我们能够给出一个物理上清晰的解释电流引起的自旋轨道扭矩。我们使用了一个玩具模型模仿铁磁拓扑绝缘体接口来说明各种影响，并预测了各向异性的旋磁比和动态稳定性的面内磁化。我们的形式也可以应用到其他序参量在晶体固体中的慢动力学。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Deviation From the Landau-Lifshitz-Gilbert equation in the Inertial regime of the Magnetization
我们详细研究了均匀磁化在铁磁共振（FMR）背景下的惯性动力学。分析预测和数值模拟的完整方程内的惯性Landau-Lifshitz-Gilbert（ILLG）模型。除了通常的进动共振，惯性模型给出了第二个共振峰相关的章动动力学，只要阻尼不是太大。运动方程的解析解同时给出了进动和章动角频率。它们是惯性动力学特征时间$τ$、无量纲阻尼$α$和静磁场$H$的函数。对于章动角频率，发现了一个关于$ατγH$的标度函数，当$ατγH\gg 1$时，对于进动角频率也是有效的。除了直接测量的章动共振峰，我们表明，磁化的惯性动力学的宽度和角频率的进动共振峰时，改变所施加的静态场具有可测量的影响。这些预测可用于实验确定的惯性动力学的磁化强度ILLG模型中提出的。
2014-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Inertial spin dynamics in epitaxial cobalt films
研究了太赫兹磁场作用下三种晶相钴外延薄膜的自旋动力学。太赫兹磁场在磁化上产生扭矩，该扭矩使其进动约1 ps，与驱动力具有亚皮秒的时间滞后。然后，磁化强度在晶相的频率特性下经历自然阻尼THz振荡。我们描述的实验观察解决惯性Landau-Lifshitz-Gilbert方程。利用相对论性磁惯量理论的结果，我们发现角动量弛豫时间$η$是描述所有实验证据所需的唯一材料参数。我们的实验表明，$η$和磁晶各向异性的强度之间的比例。
2021-09-11 cond-mat.mes-hall
Engineering spin-wave spectrum via the magnetization inertia tensor
Indian Institute of Technology (Indian School of Mines)（印度理工学院（矿业学院））
通过磁化惯性张量调控自旋波谱，实现非互易磁子传输和超快磁电子功能。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall
Analytical solutions for ultra-fast precessional switching in inertial magnetization dynamics
本文针对惯性 Landau-Lifshitz-Gilbert 方程，利用多时间尺度摄动方法建立超短脉冲驱动磁化翻转的近似闭式解，给出翻转时间与安全容差公式，并通过数值模拟验证，为高效磁存储单元设计提供理论依据。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall math.DS
Inertial spin alignment in a circular magnetic nanotube
在具有卷曲磁化的钴纳米管中，传导电子的轨道运动与它们的自旋相互作用。我们预言自旋的磁能的（绝对）值会大大减小。新的自旋旋进轴几乎平行于纳米管的轴，并随着电子的角速度而旋进，铁磁体的物理性质被大大改变。
2015-03-13 cond-mat.mes-hall
Nutation spin waves in ferromagnets
利用惯性Landau-Lifshitz-Gilbert方程研究了铁磁体的磁化动力学和自旋波。考虑到惯性磁化动力学，色散关系描述章动自旋波在相对于所施加的磁场的任意方向上的传播推导出通过麦克斯韦方程。研究发现，磁化惯性使铁磁体中的电磁波和章动自旋波发生杂化，产生杂化章动自旋波，并引发旋进自旋波频率的红移，从而转化为旋进-章动自旋波。这些效应取决于波相对于外加磁场的传播方向。此外，平行于外加场传播的波是圆偏振的，而垂直于该场传播的波是椭圆偏振的。本文还分析了这些自旋章动波的特征。
2022-06-16 cond-mat.mes-hall
Magnetic nutation: transient separation of magnetization from its angular momentum
本研究通过超短光脉冲激发Ni80Fe20薄膜，实验观察并证实了惯性驱动的磁章动现象，揭示了磁化强度与角动量的瞬态分离，为超快自旋动力学和磁化翻转提供了新机制。
2025-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phenomenology of reactive and dissipative nutation in antiferromagnets
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本文为多子晶格磁体制定含惯性阻尼的磁化运动方程，推导反铁磁体动态磁化率与近似本征频率，揭示惯性阻尼对章动模式弛豫的影响，并提出实验测定动力学系数的方案。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall
Micromagnetic study of inertial spin waves in ferromagnetic nanodots
本研究基于iLLG方程建立交换主导惯性自旋波理论，并通过微磁模拟证实铁磁纳米点中可激发波长20 nm、有限速度传播的太赫兹超短自旋波。
2023-04-03 cond-mat.mes-hall
Nutation Resonance in Ferromagnets
从理论上研究了铁磁体中磁化的惯性动力学。微波激励下的解析推导的动态响应显示两个峰值：铁磁和章动共振。从由惯性Landau-Lifshitz-Gilbert方程确定的与频率有关的磁化率出发，导出了磁章动共振频率和线宽的精确解析表达式。研究表明，章动线宽对吉尔伯特进动阻尼的依赖性存在一个极小值，且随外加磁场的增大而增大。
2020-12-01 cond-mat.mes-hall
Quantifying non-Markovianity in magnetization dynamics via entropy production rates
University of Potsdam（波茨坦大学）；Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；University of Exeter（埃克塞特大学）
本文通过熵产率研究磁化动力学中的非马尔可夫性，发现开放系统LLG方程在不同初始条件和磁场取向下表现出最高非马尔可夫性。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Controllable and Non-Dissipative Inertial Dynamics of Skyrmion in a Bosonic Platform
IM2NP, UMR CNRS 7334, Aix-Marseille Universit\' e , 13013 Marseille, France
本文通过非平衡格林函数方法推导出Skyrmion的非耗散惯性动力学方程，揭示了其超快环形运动机制，并提出通过控制振子频率实现拓扑自旋纹理的超快操控。
2025-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phononic Switching of Magnetization by the Ultrafast Barnett Effect
Radboud University（拉德堡德大学）；FELIX Laboratory, Radboud University（FELIX实验室，拉德堡德大学）；Nihon University（日本大学）；University of Bialystok（比亚韦斯托克大学）
研究通过共振激发圆极化光学声子，在磁性基质中实现超快巴纳特效应，从而永久反转异质结构的磁态，展示了非本地磁序超快控制的新方法。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall
Influence of rotation on the electronic states, magnetization and persistent current in 1D quantum ring
惯性效应可以影响物理系统的几个属性。特别是，在量子力学的背景下，这样的效果已经在不同的背景下进行了研究。本文从旋转坐标系下的薛定谔方程出发，讨论了在均匀磁场作用下，旋转对束缚在一维环中的量子粒子能级的影响。我们还研究了环中的持续电流和磁化强度如何受到温度和旋转效应的影响。
2019-12-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magnetization nutation induced by surface effects in nanomagnets
考虑到表面各向异性和自旋错位，我们研究了铁磁纳米粒子的磁化动力学的原子方法。我们证明，这种不均匀的自旋配置诱导章动的粒子的磁化强度的动态。更准确地说，除了普通的进动运动频率$f_{p}\sim10\,{\rm GHz}$，我们发现，净磁矩的动力学表现出两个以上的共振峰的频率$f_{c}$和$f_{n}$高于频率$f_{p} : f_{c}=4\times f_{p}\sim40\,{\rm GHz}$是与粒子的磁矩之间的弱表面各向异性诱导的有效电位的最小值的振荡。另一方面，高得多的频率$f_{n}\sim1\,{\rm THz}$归因于交换相互作用驱动的原子水平上的磁化波动。我们已经比较了我们的结果章动引起的表面效应与宏观方法的基础上的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程的惯性项（比例的宏观力矩的二阶时间导数）与唯象系数。这两种模型之间的良好协议，使我们能够估计后者的原子参数，如表面各向异性常数的系数。因此，我们提出了一个新的起源的磁化章动是由表面效应引起的，并解释了相应的共振峰和它们的频率。
2018-07-19 cond-mat.mes-hall
Unified framework of the microscopic Landau-Lifshitz-Gilbert equation and its application to Skyrmion dynamics
本文基于非平衡格林函数建立微观LLG方程的统一框架，涵盖多种极限情形，并应用于量子参数泵浦驱动的斯格明子动力学模拟。
2023-10-13 cond-mat.mes-hall
Exchange tensors, generalized RKKY interactions, and magnetization dynamics in heterostructures of ferromagnets and topological insulators
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
研究通过分析铁磁体与拓扑绝缘体异质结构中的自旋相互作用，揭示了拓扑诱导的磁性现象，并为设计Skyrmions和手性磁域壁提供了新方法。
2025-11-21 cond-mat.mes-hall
Numerical Analysis of the Nanoparticle Dynamics in a Viscous Liquid: Deterministic Approach
研究了在均匀磁场和梯度磁场共同作用下，粘性液体中单畴铁磁纳米颗粒的确定性动力学行为。假设梯度场与时间成谐波关系，均匀场有垂直和平行于梯度场的两个分量。我们还假设各向异性磁场如此强以致于纳米颗粒磁化沿着各向异性轴，即，磁化矢量被"冻结"到粒子体中。在这些假设和忽略惯性效应的情况下，我们推导出描述粒子的旋转和平移运动的力矩和力平衡方程。我们将这些方程简化为磁化角和粒子坐标的两个耦合方程，在很宽的系统参数范围内对它们进行数值求解，并分析了均匀磁场的平行分量的作用。它示出，特别是，纳米粒子执行周期性的旋转和平移运动，如果均匀磁场的垂直分量是不存在的。相反，在该组分存在下的纳米颗粒动力学变得非周期性，导致纳米颗粒的漂移运动（定向运输）。通过分析磁化角和粒子坐标的短时和长时依赖关系，我们发现均匀磁场的平行分量的增加会降低粒子在固定时间内的位移和在梯度磁场的每个周期上的平均漂移速度。
2021-12-02 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Modification of Landau levels in a two-dimensional ring due to rotation effects and edge states
本研究探讨旋转和外磁场下二维量子环的朗道能级，发现旋转解除简并并诱导阿哈罗诺夫-玻姆型振荡，边缘态影响费米能量与磁化。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
