Analytical approximations to the core radius and energy of magnetic vortex in thin ferromagnetic disks
N.A. Usov和S.E. 1994年的Peschany。然而，静磁函数，进入能量表达式，是很难评估和近似。在这篇通讯中，精确和明确的解析近似这个功能（以及平衡涡核半径和能量）的初等函数推导出来。讨论了磁哈密顿量的几种简化近似及其对磁涡旋态理论稳定性的影响。
2013-05-25 cond-mat.mes-hall
Evolution and stability of a magnetic vortex in small cylindrical ferromagnetic particle under applied field
考虑磁偶极和交换作用，计算了由各向同性铁磁材料制成的圆柱形粒子（磁点）中位移磁涡旋的能量。在小点厚度的简化假设下，以非微扰的方式写出了点能量随涡心坐标变化的封闭表达式。然后，考虑了在外加磁场的影响下涡旋失去稳定性的过程。计算了使涡旋不稳定的场以及涡旋能量等于均匀磁化态能量时的场，并将其表示为点几何形状的函数。结果（不含可调参数）进行了比较，最近的实验，并在良好的协议。
2000-12-15 cond-mat.mes-hall
Imaging magnetic vortex configurations in ferromagnetic nanotubes
我们的图像的剩余磁化配置的CoFeB和坡莫合金纳米管（NTs），使用X射线磁性圆二色性光电子显微镜。这些图像提供了通量封闭配置的直接证据，包括全球涡旋状态，其中磁化点周向围绕NT轴。此外，微磁学模拟预测和测量证实，涡旋状态可以通过减少NT纵横比编程为平衡剩余磁化配置。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Spin Vortex Resonance in Non-planar Ferromagnetic Dots
在平面结构中，只要涡旋状态持续，涡旋共振频率作为平面内磁场的函数变化很小。改变元件的外形会导致由于局部涡核约束效应而产生的非常不同的动态响应。在这项工作中，我们研究了非平面铁磁点的磁激发使用宽带微波光谱技术。两个不同的共振频率范围内观察到的涡核的位置控制通过施加一个相对较小的磁场。微磁学模拟结果与实验结果定性一致。试验结果
2016-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic resonance and magnetoresistive measurements evidencing magnetic vortex crystal in nickel thin film with patterned antidot array
铁磁涡旋在极小的尺度下提供稳健的面外磁化。因此，它们的处理和创建很有可能成为未来数据存储技术的必要组成部分，以跟上不断增长的信息密度需求的步伐。在这项研究中，我们表明，通过使用一步纳米光刻方法，我们能够创建铁磁涡旋晶格在薄镍膜。通过在纳米尺度上主动改变铁磁薄膜的各向异性，实现了对畴边缘杂散磁场的必要控制。我们目前的实验证据，使用铁磁共振和磁阻测量支持的理论预测的基础上宣布的涡旋结构的模拟。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Exchange-mediated, non-linear, out-of-plane magnetic field dependence of the ferromagnetic vortex gyrotropic mode frequency driven by core deformation
我们已经进行了微磁模拟的涡旋回旋模式共振在一系列磁盘的几何形状受到空间均匀的平面外磁场。对于小的横向尺寸的磁盘，我们观察到一个下降的模式的频率接近磁盘饱和场的场振幅。这种非线性的频率响应被证明是与一个增加的涡核变形，这是从产生的退磁场时，核心横向移位的结果。这种变形导致位移涡旋状态的平均面外磁化强度增加，这通过交换贡献导致涡旋刚度系数急剧下降。正是这种涡刚度系数的减小导致了旋振模式频率的非线性场依赖性。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall
Controllable vortex shedding from dissipative exchange flows in ferromagnetic channels
在一个极值处自旋注入的铁磁通道维持携带自旋电流的长程相干纹理，称为耗散交换流（DEF）。在弱注入状态下，DEF携带的自旋电流以代数方式衰减并延伸通过通道的长度，这种状态被称为自旋超流性。与流体类似，这些结构易于发生相位滑移，表现为涡旋-反涡旋对。在这里，我们数值研究涡流脱落从DEF中激发的磁性纳米线与物理障碍。使用微磁模拟，我们发现制度的层流和旋涡脱落的障碍物的位置可调的和自旋注入的符号和幅度的函数。涡旋-反涡旋对相对于检测器的极值向前（VF制度）或向后（VB制度）平移，从而产生定义明确的光谱特征。当温度、各向异性和弱非局域偶极场被包括在模拟中时，获得了类似的结果。这些结果提供了与DEF相关的清晰特征，这些特征可以在具有名义上相同的边界条件的设备中通过实验检测到。此外，我们的研究结果表明，障碍物可以被认为是DEF控制门，打开了一条途径，通过物理缺陷来操纵DEF。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall
Vortex patterns in a superconducting-ferromagnetic rod
一个超导棒与磁矩的顶部发展旋涡这里获得通过3D计算的金斯堡-朗道理论。所施加的场的不均匀性带来了新的属性的旋涡图案，根据棒的厚度而变化。我们发现，对于薄棒（盘）的涡旋图案是类似于在均匀磁场的存在下获得的，而不是因为它们由巨涡旋状态。对于粗杆，获得了新的图案，因为涡旋是通过侧表面离开的空间中的曲线。
2010-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Vortex Core Dynamics in a Ferromagnetic Dot
我们报告直接成像的X-射线光电子显微镜的磁涡旋的动力学限制在微米大小的圆形坡莫合金点，是30纳米厚。面内磁场关闭后，自感静磁势阱中的涡核位置在10 ns的时间尺度上振荡。作为点的纵横比（厚度/半径）的函数的测量的振荡频率是一致的，与理论计算相同的几何形状。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical measurement of magnetic-field-impeded polarity switching of a ferromagnetic vortex core
涡核极性切换NiFe磁盘已被证明使用全电整流方案。仿真和实验都产生一致的损失时，在其回旋共振频率附近的高功率驱动的核心的整流信号。损耗发生的频率范围随着信号功率的增加而增长和移动，这与非线性芯动力学和由芯达到其临界速度引起的芯极性的周期性切换一致。我们证明，核心极性切换可以阻碍通过位移的核心对磁盘的边缘，增加核心刚度降低了最大可达到的核心速度。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall
Ground-state configurations in ferromagnetic nanotori
研究了环形纳米磁体的磁化基态。明确计算了与铁磁，涡旋和洋葱状配置相关的能量。分析表明，旋涡似乎是最突出的这种状态，最小化的总能量在每个环面与内部半径$r\gtrsim10\,{\rm nm}$（坡莫合金）。对于$r\lesssim10\,{\rm nm}$，无论何时$R/\ell_{ex}\gtrsim1.5$（$R$是环面外半径，$\ell_{ex}$是交换长度），涡旋仍然是最有利的模式，无论何时$R/\ell_{ex}\lesssim1.5$，都被铁磁状态取代。
2010-04-15 cond-mat.mes-hall
Stability of 2pi domain walls in ferromagnetic nanorings
通过计算将铁磁纳米环的涡旋态与2pi畴壁分离的最小能量路径，研究了铁磁纳米环中2pi畴壁的稳定性。当俘获畴存在于某些类型的横向畴壁之间时，即，其中在磁条的同一侧上的边缘缺陷具有相等的符号并因此排斥的壁。在这里，这些配置和涡旋磁化状态之间的能量障碍得到使用弦方法。由于环的几何形状，两种类型的2pi壁必须通过它们的整体拓扑指数和交换能来区分。最小能量路径对应于涡旋的排出。湮灭的2PI壁的能量势垒相比，两个环涡状态之间的过渡的激活能。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spin dynamics of ferromagnetic ring in the vortex state and its application for spin-transfer nano-oscillator
本文研究自旋极化电流驱动下涡旋态铁磁环的非线性动力学，提出无核涡旋 STNO 结构，并给出 GHz 工作频率、迟滞阈值及信号读取方案。
2023-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interactions of composite magnetic skyrmion-superconducting vortex pairs in ferromagnetic superconductors
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Edge Hill University（边缘山大学）；Keio University（庆应义塾大学）
研究铁磁超导体中Skyrmion-涡旋对的相互作用，揭示其在不同区域的束缚态行为及聚类现象，为控制混合拓扑物质提供理论支持。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mapping the domain wall pinning landscape in ferromagnetic films
铁磁薄膜中畴壁的扩展主要由材料中缺陷处的畴壁钉扎决定。在这封信中，我们通过光栅扫描单个铁磁涡旋并监测滞后涡旋位移与施加的磁场的关系，绘制了坡莫合金薄膜中畴壁钉扎的有效潜在景观。测量是使用差分磁光显微镜技术，产生的空间灵敏度$\sim 10$ nm。我们提出了一个简单的算法提取一个有效的钉扎电位从测量的涡旋位移与外磁场。由此产生的地图的钉扎电位揭示不同类型的钉扎网站，我们归因于准零，一维和二维的坡莫合金薄膜中的缺陷。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
Topological textures and their bifurcation processes in 2D ferromagnetic thin films
本文利用拓扑流理论，从拓扑学的角度直接研究了薄膜铁磁系统的拓扑结构和动力学过程。研究发现，在薄膜铁磁系统的归一化磁化矢量场的时空奇点处，相反极化的涡旋-反涡旋对的湮灭或产生过程可以改变系统的拓扑荷，拓扑荷的变化是整数，并且可以进一步表示为围绕奇点的磁化矢量场的Hopf指数和Brouwer度。此外，系统拓扑荷的变化对铁磁薄膜中的涡旋核反转过程也是至关重要的。利用拓扑流理论和隐函数定理，对涡旋的合并、分裂和涡核形成过程进行了数值模拟
2016-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Anisotropic Transport Properties of Ferromagnetic-Superconducting Bilayers
研究了超导薄膜中涡旋物质的输运性质。我们假设FM和SC层都是交替的条纹结构，如[7]中所示。我们计算的周期性钉扎力的条纹结构中产生的高度不均匀分布的旋涡和反涡。我们发现FM-SC双层膜的输运性质是高度各向异性的。在没有随机钉扎的情况下，它对垂直于条纹的电流表现出有限的电阻，而对平行于条纹的电流表现出超导性。计算了平均涡速度、涡运动产生的电场、涡振荡的约瑟夫森频率和高次谐波。
2003-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Large frequency nonreciprocity of azimuthal spin wave modes in submicron vortex state disks
本文通过计算研究亚微米涡旋态圆盘，发现当涡旋核尺寸与自旋波波长可比时，高阶径向和方位角模式也能产生高达数GHz的大频率非互易性。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Josephson junction with a magnetic vortex
我们研究了圆极化的微米或亚微米大小的软铁磁材料圆盘的约瑟夫森隧穿。这样的磁盘包含一个漩涡，表现出丰富的经典动力学，最近被提议作为一种工具来研究量子动力学的纳米级涡核。在约瑟夫森电流的变化，这是一个微小的位移的涡核已被计算分析和绘制数值用于实验中使用的坡莫合金磁盘。结果表明，约瑟夫森结与磁盘在涡旋状态可以是一个有趣的物理系统，可以用来测量纳米级的磁涡旋运动。
2014-07-21 cond-mat.mes-hall
Nanoscale imaging of ferromagnetic vortex dynamics with scanning NV magnetometry
Northeastern University（东北大学）；Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
该研究利用扫描NV磁力计实现了约50 nm空间分辨率的铁磁涡旋静态场与微波场成像，揭示了无序对微波倏逝衰减的影响，其技术分辨率优于衍射极限技术，可用于磁子器件研发。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall
Scanning SQUID Microscope Study of Vortex Polygons and Shells in Weak Pinning Disks of an Amorphous Superconducting Film
用扫描SQUID显微镜在非晶MoGe薄膜的大介观圆盘上直接观察涡旋。由于弱钉扎性质的非晶薄膜，涡旋能够形成几何诱导，（准）对称配置的多边形和同心壳在大磁盘。在选定的磁盘上进行系统的测量，使我们不仅可以跟踪的旋涡图案如何演变的磁场，而且还如何改变的旋涡多边形的大小和旋转相对于磁盘中心。结果是在很好的协议与理论考虑足够大的直径的介观磁盘。一系列的旋涡图像中获得的磁盘与钉扎网站揭示了一个独特的线对称的旋涡配置，导致壳填充规则和幻数的修改。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Excitation modes of vortices in sub-micron magnetic disks
在考虑涡旋有限质量密度的情况下，发展了介观亚微米磁盘涡旋态自旋波的经典和量子理论。涡核的振荡类似于存在磁场时势阱中带电弦的振荡。常规的陀螺频率在涡旋的自旋波频谱中表现为间隙。已计算出的旋涡的质量与实验结果一致。有限的涡流质量产生自旋波的高频分支。外部磁场和耗散的影响已经解决。
2012-09-06 cond-mat.mes-hall
Current-induced vortex displacement and annihilation in a single Permalloy disk
通过测量平面霍尔效应，研究了直流电流注入微米级铁磁圆盘中磁涡旋的感应运动。当外加偏置磁场时，在临界电流下，直流电流注入会产生自旋力矩，将涡旋扫出盘外。由平面霍尔电阻的变化推导出的电流诱导涡核位移与理论预测定量一致。在微分平面霍尔电阻曲线中观察到类似于自旋波激发的峰结构。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability of coreless vortices in ferromagnetic spinor Bose-Einstein condensates
研究了在三维光学势和Ioffe-Pritchard场作用下，自旋为1的无旋玻色-爱因斯坦凝聚体中无核涡旋的能量和动力学稳定性。通过求解相应的Bogoliubov方程，研究了定常涡旋态的稳定性。我们证明了对应于轴对称定态的准粒子激发可以看作是轴向角动量的本征态。我们的研究结果表明，无芯涡状态可以发生作为局部或全球最小的凝聚能量或成为能量或动力学不稳定的Ioffe-Pritchard场的参数。实验上最相关的无核涡旋状态包含一个双量子化的涡旋在超精细自旋组件之一原来有非常非平凡的稳定区域，特别是准周期的动态不稳定区域，对应于分裂的双量子化的涡旋。
2007-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Imaging stray magnetic field of individual ferromagnetic nanotubes
我们使用扫描纳米尺度超导量子干涉装置来绘制单个铁磁纳米管（FNT）产生的杂散磁场随外加磁场的变化。这些图像是在每个FNT被引导通过磁反转时拍摄的，并与对应于特定磁化配置的微磁模拟进行比较。在垂直于FNT长轴施加的磁场中，它们的磁化似乎通过涡旋状态反转，即配置与涡端域或-在足够短的FNT的情况下-与一个单一的全球涡。样品中的几何缺陷和由此产生的理想化的mangetization配置的失真影响测得的杂散场图案。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
Viscous dynamics of vortices in a ferromagnetic film
我们推导了薄膜铁磁体中涡旋的粘性力。作用在涡旋$i$上的粘性力是一个线性叠加$\mathbf F_i = - \sum_{j} \hat{D}_{ij} \mathbf V_j$，其中$\mathbf V_j$是涡旋$j$的速度。由于涡流的长程性质，互阻力张量$\hat{D}_{ij}$的大小与自阻力系数$D_{ii}$相当。
2017-12-13 cond-mat.mes-hall
Quantum depinning of the magnetic vortex core in micron-size permalloy disks
涡旋态是一种具有面内闭合磁畴结构和面外磁化的微尺度软磁点的磁平衡。在过去的二十年里，许多研究小组一直致力于低温下纳米磁性材料中磁矩的动力学研究，这引起了量子弛豫和量子磁滞回线的观察。首次报道了在面内磁场作用下微米级坡莫合金（Fe $_{19}$ Ni $_{81}$）盘涡核量子动力学的实验证据。这是由于量子隧穿的涡核通过钉扎障碍，这是相关的点中的结构缺陷，向其平衡位置。
2011-11-26 cond-mat.mes-hall
Vortex motion in chilarity-controlled pair of magnetic disks
研究了涡旋手征对静磁耦合磁盘对磁化过程的影响。通过在圆盘中引入非对称性，实现了具有相反手征的磁涡旋。用锁相电阻电桥技术测量磁电阻，研究了成对涡旋的运动。发现涡旋湮灭过程依赖于磁涡旋的运动方向。微磁学模拟结果与实验结果吻合较好。
2006-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex-like state observed in ferromagnetic contacts
点接触（PC）提供了一种简单的方法来产生10^9 A/cm^2及以上的高电流密度，而不会产生大量的焦耳热。我们最近已经表明（Nano Letters，7（2007）927），正常金属和铁磁金属之间的纳米尺寸PC的导电性相对于偏置电流和外部磁场表现出双稳态滞后状态-自旋阀结构的典型效应。在这里，我们报告说，除了双稳态的第三个中间电阻状态偶尔观察到。我们解释这种状态是由于在PC中的自旋涡旋，成核的偏置电流的奥斯特场和/或PC的圆形几何形状。在PC电导中观察到的三能级态证明了界面自旋与体自旋的弱耦合和表面层内的低交换相互作用。
2009-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multi-vortex states of a thin superconducting disk in a step-like external magnetic field
利用唯象的Ginzburg-Landau理论研究了在阶梯状零平均磁场作用下薄介观圆盘中的涡旋态，该磁场可以模拟铁磁圆盘或载流环产生的磁场.分析了多涡旋态和巨涡旋态的存在区域，并分析了它们之间的相变，找到了环形涡旋的贡献区域。此外，我们还发现了一个涡旋态，它由一个中心巨涡旋和一组反涡旋组成，这些反涡旋位于这个巨涡旋周围的一个环中。
2001-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electric spectroscopy of vortex states and dynamics in magnetic disks
自旋极化的射频（RF）电流和RF-奥斯特场共振激发限制在微米级软磁盘中的磁涡核。在这项研究中，我们测量了整流电压谱所造成的各向异性磁阻振荡由于具有不同极性和手征的涡旋旋转。给出了测量的谱，以便通过解析计算，准确而直接地确定涡旋性质、自旋力矩和奥斯特场的强度。
2011-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex Matter in Mesoscopic Superconducting Disks and Rings
通过自洽求解两个非线性Ginzburg-Landau方程，研究了在外加磁场作用下，介观盘和环的超导态和超导-正常态之间的相变.通过中间有孔的圆盘的通量不是量子化的。
1999-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nucleation and Arrangement of Abrikosov Vortices in Hybrid Superconductor-Ferromagnetic Nanostructure
Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学）
研究通过模拟揭示了混合超导-铁磁纳米结构中涡旋在不均匀磁场下的动态行为及稳态配置，揭示了复杂钉扎机制对超导系统优化的意义。
2024-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Complete mapping of the spin-wave spectrum in vortex state nano-disk
我们报道了一个涡旋态纳米盘内完整的自旋波谱的研究。当纳米盘逐渐被垂直磁场磁化并经历到均匀磁化状态的二阶相变时，连续监测该光谱的变换。这揭示了涡旋态本征模与饱和态本征模之间存在的双射关系。结果表明，旋光模可以连续地看作是一个均匀的相位进动，在饱和磁场处，旋光模唯一地软化（其频率为零），从而转变为Kittel模。相比之下，其他自旋波模式保持有限的功能，而他们的性格是改变了反交叉的水平。
2016-03-01 cond-mat.mes-hall
Fast and deterministic switching of vortex core induced by out-of-plane current in notch disks
磁涡旋作为一种有趣的磁孤子，在过去的二十年里引起了人们极大的兴趣。如何快速可靠地实现涡旋极性和手征性的切换是各种应用的关键问题之一。基于微磁模拟，在这里，我们报告了一个快速，低能量消耗和确定性的切换的涡核，通过设计的缺口结构的磁盘和使用的面外电流的几何形状。我们证明，这样的设计，可以避免在缺口盘系统中发现的多个开关问题。与无缺口圆盘相比，开关时间可缩短50%以上。
2019-09-16 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Morphology and Magnetic vortex chiral symmetry of 2D arrays of magnetic trilayer disks with magnetostatic interlayer coupling determined by X ray resonant magnetic scattering
采用X射线共振磁散射（XRMS）技术对二维三层亚微米磁体阵列的磁化强度进行了表征。数据的解释需要了解的磁铁，这也是从散射强度推导出的形态。磁铁由两个静磁耦合铁磁层组成，由非磁性间隔物隔开。结果表明，圆盘的散射强度与圆盘表面的曲率有关。这使得在每个布拉格反射（BR）处收集的强度与来自具有相同曲率角的盘的位置的反射光相关。由于这一点，获得定量信息，平均超过磁盘照射的x射线，在整个区域的磁盘的厚度和磁化的变化。磁盘的平均磁化映射用于研究其每个磁性层中的涡旋配置，确定涡旋的平均位置，其磁循环的手征对称性以及磁盘内涡旋成核开始的具体位置。手性不对称性出现在磁盘时，领域是在一个倾斜的角度相对于阵列的易轴取向。该技术的局部磁灵敏度允许确定的磁盘的磁化解释所观察到的手性不对称的非中心对称分布。出乎意料的是，在两个铁磁层中，涡旋的磁循环方向是相同的。此外，埋层的磁化强度在其磁滞回线的下降分支和上升分支中是不同的。
2023-01-27 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Vortex Shells and Magic Numbers in Mesoscopic Superconducting Disks
我们已经可视化和研究涡旋配置在介观超导磁盘使用Bitter装饰技术。对于广泛的涡度L的圆形的几何形状被发现导致形成的同心壳的旋涡。从不同大小的磁盘上获得的图像在一系列的磁场，我们能够跟踪涡旋状态的演变，并确定稳定和亚稳态配置。此外，壳填充与增加L的定量分析，使我们能够确定“魔术”的数字对应的外观连续的新壳。
2005-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Commensurate vortex core switching in magnetic nanodisks at Gigahertz frequencies
未来自旋电子学应用的发展需要对磁化动力学有一个彻底和基本的了解。特别令人感兴趣的是磁性纳米盘，其中涡旋状态以稳定的自旋配置出现。在这里，我们专注于如何涡核极化可以通过振荡磁场，施加垂直于磁盘的表面周期性地逆转。通过微磁模拟，我们证明了几个分谐波开关模式的存在，即，芯的开关频率与驱动频率之间的相称比率。这种周期性行为的基本机制取决于磁盘的厚度。对于薄圆盘，由于径向自旋波模式的共振激发，核心周期性切换，而对于厚圆盘，则是由于呼吸模式。然而，两种模式的重叠阻碍了周期性的涡核切换。对于薄圆盘，通过增大圆盘直径，周期性开关所需的阈值场幅度可以降低到约30 mT。与此相反，对于厚盘，最小场在很大程度上不受盘直径的影响，因为只有涡核周围中心区域的能量密度与激发呼吸模式有关。我们的研究结果有助于了解磁纳米盘的开关机制，这是技术上的兴趣，由于其在非易失性存储器设备的潜力。
2021-12-15 cond-mat.mes-hall
Magnetic neutron scattering by magnetic vortices in thin submicron-sized soft ferromagnetic cylinders
Donetsk Institute for Physics and Technology（顿涅茨克物理与技术研究所）；University of Luxembourg（卢森堡大学）
本研究针对亚微米软铁磁薄圆柱的磁涡旋，推导了小角中子散射截面的闭式表达式，推进了相关数据分析，还提出提取涡旋结构细节的方法以解决磁涡旋位移模式的长期问题。
2015-11-23 cond-mat.mes-hall
Writing and storing information in an array of magnetic vortex nanodisks using their azimuthal modes
用微磁学模拟方法研究了多层系统阵列中单个圆盘涡核的开关现象。我们发现，垂直单轴各向异性（PUA）降低了磁涡旋盘中方位模的频率。我们得到了方位角模的磁场强度与频率的相图，作为垂直单轴各向异性值的函数。我们证明了旋转磁场（CW和CCW）的频率等于方位角模式可以用来切换的磁盘阵列中的单个磁盘的涡核。这允许用单个纳米盘阵列获得不同的存储器状态，并且因此通过旋转场的应用写入信息。
2017-10-29 cond-mat.mes-hall
Fast Vortex Oscillations in a Ferrimagnetic Disk near the Angular Momentum Compensation Point
我们从理论上研究了亚铁磁圆盘中的涡旋核在其角动量补偿点附近的振荡动力学，在该点处，自旋密度为零，但磁化强度是有限的。由于有限的静磁能，合适几何形状的亚铁磁盘可以支持类似于铁磁盘的作为基态的涡旋。在角动量补偿点附近，涡旋的动力学类似于反铁磁涡旋的动力学，反铁磁涡旋由类似于牛顿第二定律的运动方程描述。由于动力学的反铁磁性质，涡旋振荡频率可以比铁磁涡旋的频率大一个数量级，在常见的过渡金属基合金中达到数十GHz。我们表明，可以通过施加外部场或通过改变温度来控制频率。特别是，后者的属性允许我们检测的角动量补偿温度，在该温度下，最低的本征频率达到其最大值，通过对涡盘进行FMR测量。我们的工作提出了一个亚铁磁涡旋盘作为一个可调谐的快速磁振荡源和一个有用的平台，研究亚铁磁体的性质。
2017-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electronic structure of multiquantum giant vortex states in mesoscopic superconducting disks
我们报告自洽计算的微观电子结构的所谓的巨涡旋态。这些新的多量子涡旋状态，最近的磁化测量检测到的亚微米磁盘，是定性不同的散装的Abrikosov涡旋。我们发现，除了在核心区域的束缚态的多个分支，局域隧道态密度表现出Tomasch振荡由于量子限制所产生的单粒子干涉。这些特征应该可以通过扫描隧道光谱直接观察到。
2002-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of pinning in a Superconducting Thin Film Pierced by a Ferromagnetic Columnar Defect
本文分析研究了超导薄膜被有限半径的长铁磁柱状缺陷$R$穿透后的钉扎和自发涡旋相。计算了该系统的磁场、屏蔽电流、能量和钉扎力。涡旋的磁场与膜平面外的磁化之间的相互作用及其紧密接近显著地增强了涡旋钉扎。当柱状缺陷的磁化强度超过某一临界值时，出现自发涡旋相。还研究了不同数量的通量量子相之间的转变。这些结果被推广到当超导体被柱状缺陷阵列穿透的情况。
2004-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Bound states and scattering of magnons on a superconducting vortex in ferromagnet-superconductor heterostructures
该研究采用Bogolubov-de Gennes哈密顿量，探究含单个超导涡旋的铁磁-超导异质结构中磁振子的束缚态与散射特性，揭示了局域态数量的决定因素与斜散射等现象。
2024-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
A Deformable Model for Magnetic Vortex Pinning
建立了软磁材料薄圆盘中磁涡旋的双参数解析模型。该模型能够描述当涡核与磁钉扎位点相互作用时，净涡态磁化强度和核位置的演化变化。该模型采用了分段的，物理上连续的，磁化强度分布的合并获得的两个广泛使用的单参数分析模型的涡旋状态在磁盘上。通过与有无钉扎位点的理想磁盘的数值模拟比较，发现该模型可以准确地预测钉扎位点存在下的磁化强度、涡旋位置、滞后过渡和涡旋的2-D位移。该模型将适用于定量测定的磁通钉扎能量的测量磁化。
2012-11-10 cond-mat.mes-hall
Dynamics of coupled vortices in a pair of ferromagnetic disks
实验证明，在一对不同间距的铁磁圆盘中，交流电流可以共振激发耦合旋转模。唯一的回旋模式清楚地分裂成一个较高的和较低的频率模式，通过偶极相互作用的极性不同的配置。这些实验结果表明，静磁耦合涡旋对的行为类似于具有成键和反键态的双原子分子。这些发现导致可能的扩展设计的磁能带结构链或阵列的漩涡。
2011-04-20 cond-mat.mes-hall
Switching of the Magnetic Vortex Core in a Pac-man Disk using a Single Field-Pulse
我们报告的磁涡旋核心的切换在吃豆人磁盘使用磁场脉冲，通过微磁模拟研究。与相同直径和厚度的圆盘相比，最小芯开关场降低了72%。然而，核心开关不规则的场脉冲幅度和持续时间。这种不规则性是由磁化振荡引起的，磁化振荡是由于芯湮灭时自旋波的激发而引起的。我们表明，核心开关可以控制与辅助磁场和通过改变波形。
2013-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topology effects on the heat capacity of mesoscopic superconducting disks
通过对一系列独立铝圆片的热容测量，在H-T相图上研究了超导介观圆片的相变。这些磁盘表现出非周期性的调制与H的高度的热容量跳在超导正常过渡。这种行为归因于巨涡旋态，其特征在于它们的涡度L。一个交叉从散装到介观的行为证明。$C_{\rm p}$与H的关系图显示出当L增加或减少一个单位时的相变级联，具有很强的滞后。绘制了超导区内巨涡旋态在涡旋穿透和涡旋驱逐两种状态下的相图，预测了零场冷却状态下涡旋态之间温度驱动的相变，并得到了实验验证。
2007-08-22 cond-mat.mes-hall
Electrical switching of vortex core in a magnetic disk
磁涡旋是在铁磁盘中实现的卷曲磁性结构，其是未来非易失性数据存储设备的存储单元的有希望的候选者。因此，了解磁涡旋的稳定性和动力学行为是发展磁数据存储技术的主要要求。自从实验证明了在磁涡旋中存在具有面外磁化强度的纳米尺度核以来，涡旋的动力学特性一直受到人们的关注。然而，作为构造涡旋磁芯存储器的关键的磁芯磁化强度的电控方法一直缺乏。在这里，我们证明了电气开关的核心磁化通过利用电流驱动的共振动力学的漩涡;核心开关是由一个强大的动态场，这是由一个旋转的核心运动在本地产生的几百米/秒的高速触发。由于共振，实现了在不施加磁场的情况下涡芯的有效切换。这开启了一个简单的磁盘作为自旋电子器件（如存储单元）的构建块的潜力，其中位数据被存储为纳米级核心磁化的方向。
2007-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Soliton pair dynamics in patterned ferromagnetic ellipses
限制改变了纳米级磁体的能量景观，导致不寻常的磁状态的出现，例如涡旋。关于动力学和相互作用效应的许多基本问题仍然没有答案，纳米磁体是研究这些基本物理现象的方便模型系统。一个单一的涡在限制的几何形状，也被称为非局域孤子，具有一个特征的平移激发模式，对应于螺旋状运动的涡核周围的平衡位置。在这里，我们调查，通过微波反射技术，磁孤子对限制在光刻定义，铁磁坡莫合金椭圆的动力学。通过与微磁模拟的比较，在亚千兆赫频率范围内观察到的强共振可以被分配到具有平行或反平行芯极化的涡旋对的平移模式。涡的极化在两个涡的静态相互作用中的作用可以忽略不计，但它们的作用在动力学中起主导作用。
2006-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex states in superconducting rings
在精确考虑退磁效应的非线性Ginzburg-Landau理论下，研究了带孔超导薄圆盘的超导态。我们发现，通过孔的磁通量是不量子化的，超导状态是稳定的，随着孔的大小为固定半径的磁盘，并发现一个过渡到一个多涡状态，如果磁盘是足够大的。通过圆盘上的孔的非中心位置打破圆形对称，增强了多涡状态。
2000-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
"Topological" Hall effect in the ferromagnetic microparticles with noncoplanar magnetization distribution
提出了“拓扑”霍尔效应（THE）的唯象理论。该理论可用于对任意磁化强度分布介质中的THE进行定性分析。本文考虑了具有“涡旋”磁化的圆柱形粒子。与反常的霍尔效应相比，这种磁滞回线有着本质的不同。对“涡旋”粒子的星等进行了估算。对于直径为100 nm的Co粒子，当外加磁场小于200 Oe时，THE超过正常和反常霍尔效应。
2009-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indirect switching of vortex polarity through magnetic dynamic coupling
磁涡核表现出回转运动，并可能达到临界速度，在这一点上，他们反转其磁化的z分量。我们进行了微磁学模拟来描述这种涡核极性反转的磁性纳米盘呈现垂直各向异性。我们发现，临界速度随着垂直各向异性的增加而减小，因此偏离了一个通用的标准，该标准仅将该速度与材料的交换刚度相关。这导致临界速度与涡核半径成反比。我们还表明，在一对相互作用的磁盘，它是可能的，以开关的核心涡极性通过非本地激励;激励一个磁盘通过施加旋转磁场，一个是能够切换极性的邻居磁盘，具有较大的垂直各向异性。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall
