Magnetization dynamics: path-integral formalism for the stochastic Landau-Lifshitz-Gilbert equation
我们构建了一个路径积分表示的经典磁矩的耗散动力学的生成泛函所描述的随机推广的Landau-Lifshitz-Gilbert方程提出的布朗,与可能增加的自旋扭矩条款。在笛卡尔坐标系中构造该泛函的过程中,我们批判地重新审视了该随机方程。我们提出了它的形式,适应任何离散化计划感谢包括漂移项。广义方程确保了在没有非势和时间依赖力的情况下磁化模量的守恒和吉布斯-玻尔兹曼平衡的方法。漂移项仅在使用中点Stratonovich公式时才消失。接下来,我们在更自然的球面坐标系中重新设置问题。我们表明,噪声变换非平凡的球坐标获得一个非零的平均值在这个坐标系,一个事实,在文献中经常被忽视。接下来,我们构造生成功能的形式主义在这个坐标系中的任何离散化处方。在笛卡尔坐标或球坐标的功能形式主义应作为一个出发点,研究不同方面的磁铁的非平衡动力学。扩展到色噪声、微磁性和无序问题是很简单的。
2014-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress Engineering of Thermal Fluctuation of Magnetization and Noise Spectra in Low Barrier Nanomagnets Used as Analog and Binary Stochastic Neurons
本文研究低势垒纳米磁体中的磁化热涨落,提出通过施加单轴应力将二进制随机神经元重构为模拟随机神经元,并实现噪声谱的调控,具有信号处理应用前景。
2024-07-22 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
Nambu mechanics for stochastic magnetization dynamics
Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程描述了阻尼磁化矢量的动力学,可以理解为拉莫尔自旋进动的推广。LLG方程不能从哈密顿框架中推导出来,通过引入耦合到通常的浴,但需要引入额外的约束。结果表明,这些约束可以制定优雅和一致的耗散Nambu力学的框架。这对变分原理和控制守恒量的隐藏对称性的拓扑方面都有许多影响。我们特别研究了耗散Nambu力学的阻尼项如何影响磁系统与随机水库的一致性相互作用,并推导出磁化的主方程。这些建议得到了数值研究的支持,使用辛积分保持Nambu方程的拓扑结构。这些结果进行了比较,通过直接采样的随机方程,并通过使用封闭假设的时刻方程,推导出的主方程进行计算。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Optimal control of magnetization dynamics in ferromagnetic heterostructures by spin--polarized currents
研究了自旋极化电流通过自旋转移矩对铁磁-正常金属多层膜系统磁化强度的开关过程。我们使用自旋漂移扩散方程(SDDE)和Landau-Lifshitz-Gilbert方程(LLGE)来捕获异质结构的自旋密度和磁化强度的耦合动力学。推导出一个完全解析解的静态SDDE,我们得到一个准确的,强大的,快速的自洽模型的自旋分布和自旋转移力矩内一般铁磁/正常金属异质结构。利用最优控制理论,我们探讨了七层系统中分析器磁化的切换和反向切换过程。从高斯开始,我们确定了一个统一的电流脉冲轮廓,在指定的开关时间内完成这两个过程。
2010-10-06 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
Thermal Fluctuations In The Landau-Lifshitz-Bloch Model
提出了一种用于模拟高温下磁化动力学的Landau Lifshitz Bloch方程随机形式的热噪声公式。热涨落的扩散系数是通过福克-普朗克方程使用场的平均场近似定义的自由能。所提出的模型导致的平均磁化强度与平衡磁化强度的大小颗粒一致。磁化强度的分布是一个泊松型,而不是经典的玻尔兹曼分布。通过研究高温下宏观自旋粒子的平衡磁化强度,对所提出的模型进行了检验。该模型对多尺度建模,如热辅助磁纪录系统和全光磁化反转的建模具有吸引力
2020-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Imaging the stochastic microstructure and dynamic development of correlations in perpendicular artificial spin ice
我们使用空间分辨的磁光克尔显微镜跟踪完整的微观状态阵列的垂直各向异性纳米磁体在磁滞循环。这些测量使我们能够解开最近邻相互作用,无序和随机性对磁化切换的相互交织的影响。我们发现最近邻关联依赖于相互作用强度和无序度。我们还发现,虽然滞后切换的全局特性是可重复的,精确的微观采样是随机的,与nonminally相同的运行之间变化的个别岛屿的行为。
2019-04-16 cond-mat.mes-hall
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
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
All-optical stochastic switching of magnetization textures in Fe$_3$Sn$_2$
本研究利用飞秒光脉冲在室温无外加磁场下实现了kagome磁体Fe$_3$Sn$_2$中偶极skyrmions手性Néel盖的随机切换及I型与II型构型的相互转换,为拓扑磁结构的全光控制提供了新途径。
2025-03-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Optimal field-free magnetization switching via spin-orbit torque on the surface of a topological insulator
提出一种在拓扑绝缘体表面实现无磁场磁化翻转的最优方案,解析推导出电流时间依赖性,发现类阻尼力矩趋于零时能效最佳,并设计了适用于实际系统的下啁啾旋转电流脉冲简化翻转方案。
2024-12-18 cond-mat.mes-hall
Optimal control of magnetization reversal in a monodomain particle by means of applied magnetic field
本文给出了易轴各向异性大自旋最优反转的完整解析解。最佳控制路径最小化的反转的能量成本被确定,并用于导出时间相关的方向和幅度的最佳开关字段。反转的最小能量成本与快速切换的切换时间成反比,慢切换遵循指数渐近,并在无限长的切换时间达到与目标状态之间的能量势垒和阻尼参数成比例的下限。对于给定的开关时间,能量成本永远不会小于自由宏自旋。这种限制可以通过添加硬各向异性轴来绕过,该硬各向异性轴在期望的切换方向上激活内部扭矩,从而显著降低能量成本。计算出的最佳控制路径和最小能量路径之间的比较表明,最佳控制并不转化为能量势垒的最小化,但意味着有效地利用系统的内部动态,以帮助所需的磁过渡。
2020-04-21 cond-mat.mes-hall
Low Barrier Nanomagnet Design for Binary Stochastic Neurons: Design Challenges for Real Nanomagnets with Fabrication Defects
低势垒纳米磁体(LBM)的设计受到了广泛关注,由于热噪声,其磁化强度随时间随机变化,用于机器学习的硬件加速器二元随机神经元(BSN)。BSN的性能取决于两个重要的参数:与LBM中的随机磁化动力学相关的相关时间,以及在选定的时间内使LBM的磁化在选定的方向上稳定的自旋极化钉扎电流。在这里,我们表明,在LBM中常见的制造缺陷,使这两个参数不可预测的,因为它们是强烈敏感的缺陷。这使得具有真正LBM的BSN的设计非常具有挑战性。除非LBM在制造时有非常严格的控制,否则使用它们的BSN可能不可靠或产量很低。
2019-07-17 cond-mat.mes-hall cs.SY eess.SY
Magnetization dynamics at elevated temperatures
通过使用量子动力学方法与瞬时局部平衡近似,我们提出了一个方程,能够解决磁化动力学在很宽的温度范围内。该方程在低温下简化为Landau-Lifshitz方程,在高温下简化为顺磁Bloch方程。在居里温度附近,磁化反转和动力学依赖于横向和纵向弛豫。我们进一步包括随机场的动力学方程,以考虑在高温下的波动。该方程可广泛用于激光泵浦探测实验和热辅助磁纪录的模拟。
2012-05-29 cond-mat.mes-hall
Thermal noise induced stochastic resonance in self organizing Fe nanoparticle system
自然界中充满了多稳态系统的例子,已知它们响应周期性调制并产生信号,该信号与噪声振幅共振。这是一个在纯材料中没有证明的概念,纯材料涉及测量的物理性质。在一个thermoregeneration磁化实验与一个共同的磁性材料,铁,在纳米颗粒的形式,我们建立如何磁化在系统中的稀释自旋存储的磁能耗散过程中,打破了自发振荡行为。从175 K开始,在温度(随机噪声)的帮助下,振荡幅度经历了一个最大值,让人想起随机共振。我们观察到的热噪声诱导的相干共振是由于内在的自组织磁动力学的Fe纳米微粒系统,而不施加任何外部周期性的力量。这些结果为磁性材料的设计提供了新的可能性,并为理解神经活动中的随机干扰和相位同步提供了平台,作为神经通信的模型。
2014-07-14 cond-mat.mes-hall
Electric field-induced magnetization switching in interface-coupled multiferroic heterostructures: A highly-dense, non-volatile, and ultra-low-energy computing paradigm
多铁性磁电器件中的电场感生磁化翻转是超越摩尔定律计算的一个很有前途的研究方向。我们在这里表明,界面耦合的多铁性异质结构,即,与铁磁层耦合的铁电层特别适合于高密度、非易失性和超低能量计算。通过求解随机Landau-Lifshitz-Gilbert磁化动力学方程,证明了在亚纳秒延迟下,只需花费$\sim$ 1阿焦耳的极小能量,就可以实现磁化的容错切换.这种设备可以通过从环境中汲取能量来操作,而不需要外部电池。
2015-04-20 cond-mat.mes-hall
The Strong Sensitivity of the Characteristics of Binary Stochastic Neurons Employing Low Barrier Nanomagnets to Small Geometrical Variations
二进制随机神经元(BSN)是机器学习的优秀激活器。实现它们的理想平台是具有平面内各向异性(例如圆形或略椭圆形盘)的低或零能量势垒纳米磁体(LBM),其波动的磁化强度编码概率(p-)位。在这里,我们表明,这样的BSN的激活功能,钉扎电流(钉扎输出到一个特定的二进制状态),和响应时间-都表现出很强的灵敏度非常轻微的几何变化在LBM的截面。在室温下,圆形纳米磁体的直径在任意方向上仅变化1%就可以将响应时间改变约4倍,而10%的变化可以将钉扎电流改变约2倍。所有这些都会导致器件间的差异,这对集成是不利的。我们还表明,能量耗散降低,但响应时间增加,取代一个圆形的横截面与略椭圆形,然后编码的p位沿主轴的磁化分量。沿着短轴在磁化分量中编码p位具有相反的效果。然而,能量延迟积相对独立于横截面是圆形还是椭圆形以及在椭圆形的情况下哪个磁化分量编码p比特。
2023-02-26 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Determination of optimal experimental conditions for accurate 3D reconstruction of the magnetization vector via XMCD-PEEM
本研究分析了 XMCD-PEEM 在磁化矢量重建中的性能,利用合成反铁磁中的 360 度畴壁环结构作为模型,开发了自洽误差度量指标,发现投影在空间均匀分布比增加数量更重要,确立了该技术对复杂三维磁性结构成像的能力。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall
Magnetization pumping and dynamics in a Dzyaloshinskii-Moriya magnet
我们制定了一个唯象描述的薄铁磁层反转不对称的单畴磁动力学经验的磁振子电流感应扭矩,并导致磁振子动力。我们首先建立一个唯象理论的基础上不可逆热力学,考虑到系统的对称性。此外,我们证实,这些影响源于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的分析基于随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程。我们的唯象结果推广到一般形式的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和其他系统,如烧绿石晶体和手性磁体。可能的应用包括自旋电流产生、磁化反转和磁子冷却。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall
Approaches for modeling magnetic nanoparticle dynamics
磁性纳米粒子是有用的生物探针以及治疗剂。已经有几种方法用于为布朗旋转和Néel旋转建模纳米颗粒磁化动力学。磁化强度往往是感兴趣的,可以与实验结果进行比较。在这里,我们总结了这些方法,包括Stoner-Wohlfarth方法,和随机方法,包括热波动。与非平衡态相关的温度效应可以用分布函数方法(福克-普朗克方程)或随机微分方程(朗之万方程)来描述。从这些一般方法中可以推导出几种制度的近似模型,以简化实施。
2015-05-10 cond-mat.mes-hall
Magnetization dynamics of a CrO$_2$ grain studied by micro-Hall magnetometry
采用微霍尔磁强计研究了单个微米级CrO $_2$颗粒的磁化动力学。通过这种技术,我们跟踪一个单一的畴壁的运动,这使我们能够探测整个材料的缺陷分布。沿晶粒易磁化方向的外部磁场引起磁化反转,从而引起磁化的一系列急剧跳跃。微磁学模拟的支持下,我们确定了过渡到一个国家与一个单一的交叉结畴壁,钉扎/脱钉的壁随机巴克豪森跳跃的结果。
2010-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Thermo-magnonic diode: rectification of energy and magnetization currents
我们研究了两个耦合的宏自旋连接到热浴在不同温度下的动力学。该系统的行为类似于二极管,其仅允许能量和磁化电流在一个方向上传播。这种效应是由两个耦合的非线性振荡器与两个独立的水库相互作用的一个简单的模型。结果表明,整流现象可以解释为两个自旋振子的随机相位同步。与现实的微磁模拟的简要比较。这种新的效应在自旋热电子器件中产生了有前途的机会。
2014-02-05 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
Vortex core magnetization dynamics induced by thermal excitation
研究了温度对小圆盘中磁涡旋动力学性质的影响。我们的计算使用随机版本的Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程,有效的有限温度远低于居里临界温度。我们表明,一个有限的温度诱导涡进动的中心周围的磁盘,即使在没有其他激发源。我们讨论了这种新的动态的外观的起源和影响。我们还表明,温度梯度的作用类似于一个小的恒定磁场。
2012-07-10 cond-mat.mes-hall
Energy dissipation and switching delay in spin-transfer torque switching of nanomagnets with low-saturation magnetization in the presence of thermal fluctuations
在形状各向异性单畴纳米磁体的自旋转移矩驱动的磁化切换中减小切换电流和能量耗散的常见策略是采用具有低饱和磁化强度$M_s$和高形状各向异性的磁体。高形状各向异性补偿低$M_s$以保持静态切换错误率恒定。然而,这种策略增加了开关延迟,其在热噪声存在下的方差,以及动态开关错误率。使用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程与随机转矩仿真热噪声,我们表明,在开关过程中泵入一些多余的自旋极化电流到纳米磁体将保持平均开关延迟和它的方差不变,因为我们减少$M_s$,同时仍然减少能量耗散显着。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall
Reduction of energy cost of magnetization switching in a biaxial nanoparticle by use of internal dynamics
本文针对双轴各向异性纳米颗粒,通过数值计算最优控制路径并利用内部力矩效应,实现了磁化翻转能量成本的降低,同时兼顾翻转速度与热稳定性。
2023-06-20 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
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
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
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
Landauer limit of energy dissipation in a magnetostrictive particle
根据朗道原理,在擦除经典信息位的过程中,必须耗散与温度成比例的最小量的能量,以补偿熵损失,从而将信息和热力学联系起来。在这里,我们表明,朗道极限的能量耗散是可实现的形状各向异性的单畴磁致伸缩纳米磁体具有两个相互反平行的简并磁化状态,存储位信息。我们使用随机Landau-Lifshitz-Gilbert方程在存在热涨落的情况下模拟磁化动力学,并表明平均而言满足Landauer界,即,它符合随机波动小系统的广义Landauer原理。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall
Ultra-low-energy Electric field-induced Magnetization Switching in Multiferroic Heterostructures
多铁性材料中电场诱导的磁化翻转具有重要的基础研究和潜在的技术应用价值。本文综述了多铁性异质结构中电场诱导磁化翻转的研究进展。特别地,我们研究了在热涨落存在下,使用随机Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程在形状各向异性单畴纳米磁体中的两个稳定状态之间的磁化切换的动力学。对于应变耦合多铁性复合材料中的磁致伸缩纳米磁体,这种磁化动力学的研究,相反的稳态方案,揭示了有趣的新现象的二元开关机制。虽然传统的方法的二进制开关需要倾斜的电位分布所需的状态切换,我们表明,没有这样的倾斜是必要的成功切换,因为磁化的偏移磁铁的平面可以产生一个内置的不对称切换过程中。我们还研究了具有界面磁电耦合和磁交换耦合的多铁性异质结构中的开关动力学,这种耦合可以使开关的方向与外加电场的极性保持一致。我们计算的性能指标,如开关延迟和能量耗散在切换过程中,同时模拟LLG动态。性能指标结果是非常令人鼓舞的潜在的技术应用。
2017-03-06 cond-mat.mes-hall
Microwave-assisted switching of a nanomagnet: analytical determination of the optimal microwave field
我们分析确定的最佳微波场,允许作为一个macrospin建模的纳米磁体的磁化反转。这是通过最小化总注入能量来实现的。所得结果与最优控制理论数值计算结果吻合较好。对于阻尼参数的典型值,弱微波场足以通过谐振过程诱导切换。最佳场在任何时候都与磁化方向正交,并且在幅度和频率上都进行调制。解释了脉冲形状对外加场和阻尼参数的依赖关系。总的注入能量与初始状态和鞍点之间的能垒成正比,与阻尼参数成正比。这一结果可以作为一种手段,用于探测实际纳米粒子的阻尼参数。
2013-08-30 cond-mat.mes-hall
Thermal noise effects on the magnetization switching of a ferromagnetic anomalous Josephson junction
讨论了热噪声对具有自旋轨道耦合和面外磁化的横向铁磁约瑟夫森结磁响应的影响。铁磁层中的磁矩的方向可以通过使用受控电流脉冲来反转。这种现象是由于耦合流动的充电电流和铁磁体的磁化的磁电效应。我们研究了磁化反转效应与铁磁体的内禀参数,如吉尔伯特阻尼和自旋轨道耦合强度的关系。我们估计的磁化反转时间,并找到快速开关的参数的最佳值。以提高工作温度为目的,我们研究了热涨落对平均稳态磁化强度的影响,并找到了使系统对噪声更具鲁棒性的条件。
2020-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Increasing Flips per Second and Speed of p-Computers by Using Dilute Magnetic Semiconductors to Implement Binary Stochastic Neurons
本文提出用低饱和磁化强度的稀磁半导体 GaMnAs 替代传统铁磁体构建二进制随机神经元,通过降低能垒显著提高每秒翻转次数,从而提升 p-计算机的计算速度、并行密度与能效。
2023-07-10 cond-mat.mes-hall cs.SY eess.SY
Antiferromagnetic spin Seebeck effect across the spin-flop transition: A stochastic Ginzburg-Landau simulation
基于含时的Ginzburg-Landau方程,对单轴绝缘反铁磁体和相邻金属的双层膜进行了数值模拟,研究了自旋翻转过程中的反铁磁自旋Seebeck效应.通过直接模拟相邻金属层中导电电子自旋密度${\bf s}$的变化率,我们证明了当${\bf s}$与反铁磁体的交错磁化${\bf n}$的界面耦合占主导地位时,反铁磁自旋Seebeck效应在自旋翻转跃迁中发生符号反转,而当${\bf s}$与磁化强度${\bf m}$的界面耦合占主导地位时,没有出现符号反转。此外,我们表明,符号反转的影响程度的自旋退相的金属层。我们的结果表明,符号反转不是一个简单的单轴反铁磁体的一般属性,但控制的微观细节的交换耦合在界面处和自旋退相的金属层。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci