Spin wave mediated unidirectional Vortex Core Reversal by Two Orthogonal Monopolar Field Pulses: The Essential Role of Three-dimensional Magnetization Dynamics
利用扫描透射X射线显微镜（SEM）研究了两个正交单极磁场脉冲（峰值为$B_0$，脉冲长度为60 ps，脉冲延迟时间为-400 ~+400 ps）触发圆柱形Ni 81 Fe 19纳米盘中磁涡旋核极性反转的现象.这两个脉冲在x和y方向上定向在平面内。我们实验研究了作为$B_0$和$Δ$ t函数的涡核反转。由此产生的相图示出了大区域的单向涡核切换的切换阈值调制由于方位角自旋波的共振放大。开关行为根据第一脉冲是在x方向还是y方向上施加而显著变化。这种不对称性可以通过三维微磁模拟而不是二维模拟来再现。这种行为表明，与以前的涡核反转实验相比，三维动力学在这里是必不可少的。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Reversal of Nonlocal Vortex Motion in the Regime of Strong Nonequilibrium
我们研究了弱钉扎a-NbGe纳米结构中的非局域涡旋运动，它由传输电流I驱动，并被远程检测为非局域电压Vnl。在高I下，测量的VnI表现出在低温和高温下对于相反极性的I发生的戏剧性符号反转。在大abs（I）处，Vnl的符号变得与驱动电流的符号无关。这些不寻常的效果几乎可以定量地解释了一种新的增强磁化，所产生的准粒子在高T的非平衡分布，以及能斯特效应导致的局部电子加热在低T。
2009-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic vortex writing and local reversal seeding in artificial spin-vortex ice via all-optical and surface-probe control
本研究提出全光学和表面探针方法实现人工自旋涡冰中无场磁涡旋写入，支持单/双涡旋态，并用于可编程播种雪崩反转，拓展纳米磁性控制与应用。
2025-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Nernst Sign-Reversal in the Hexatic Vortex Phase of Weakly Disordered a-MoGe Thin Films
本文利用 Nernst 效应研究弱无序超导 MoGe 薄膜的六角涡旋相，发现其在熔化转变时出现 Nernst 符号反转，并提出该现象源于六角态中涡旋位错优先从冷向热扩散。
2023-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Circular polarization reversal of half-vortex cores in polariton condensates
涡旋是一种携带量子化轨道角动量的拓扑对象，由于其在信息存储和处理中的应用，在许多物理系统中得到了广泛的研究。在具有自旋自由度的系统中，基本激发是所谓的半涡旋，仅在两个自旋分量之一中携带量子旋转。我们研究了半导体微腔极化激元凝聚体中局域半涡旋的自发形成和稳定性。微腔系统中的光模的TE-TM分裂导致有效的自旋-轨道耦合，导致具有离散旋转对称性的解。不同自旋分量之间的交叉相互作用为实现半涡旋芯反转圆偏振态的全光开关提供了一种有效的方法。这种开关可以直接测量在涡核区的偏振分辨强度，它也可以应用于高阶半涡旋态。
2020-04-16 cond-mat.mes-hall
Modulation and phase-locking in nanocontact vortex oscillators
我们已经进行了实验，以探讨如何纳米接触涡旋振荡器的动力学可以通过外部信号调制。我们探讨的相位锁定性能在相称和混乱的制度，混乱似乎阻碍相位锁定，而一个更标准的行为被认为是在相称的阶段。这些不同的制度对应的涡旋核心反转的周期性如何涉及到的纳米接触周围的核心回转的频率;一个相称的阶段出现时，反转率是回转频率的整数分数，而出现混乱状态时，这个比例是不合理的。由于外源频率、回旋频率和堆芯反转频率之间的调制，出现了功率谱密度呈现丰富特征的外调制。我们解释这些功能与一阶或二阶调制之间的三个频率。在外部源频率和内部涡旋模式（旋转和核心反转模式）之间也可以看到锁相。
2019-10-24 cond-mat.mes-hall
Vortex ratchet reversal in an asymmetric washboard pinning potential subject to combined dc and ac stimuli
本文从理论上研究了有限温度下具有非对称搓板钉扎势的超导薄膜在任意幅值和频率的直流和交流电流叠加作用下的混合态电阻响应。这个问题被认为是在单涡近似，依赖于矩阵连分数方面的朗之万方程的精确解。在相应的无量纲参数的范围内，分析了直流电压响应和交流响应中的吸收功率作为直流偏置、交流电流幅值和频率的函数。预测是由（i）在小直流偏置和强交流驱动器的整流电压的反转和（ii）在远子去钉扎频率的非线性交流响应中的吸收功率的非单调增强。它阐明了如何以及为什么这些效果出现由于竞争的固定的内部和可调的，直流偏置引起的外部不对称的潜在的唯一原因。这与迄今为止用于解释涡旋棘轮反转效应的其他情景不同。
2013-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-reversal invariant vortex in topological superconductors and gravitational $\mathbb{Z}_2$ topology
The University of Osaka（大阪大学）
研究时间反演不变涡旋的$\mathbb{Z}_2$拓扑结构，并通过引力框架揭示其拓扑特性及在超导相变中的应用。
2026-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Effect of interactions and non-uniform magnetic states on the magnetization reversal of iron nanowire arrays
有序铁磁纳米线阵列由于其广泛的应用前景而得到了广泛的研究。然而，仍然没有完全理解阵列的参数和它的磁行为之间的关系。涡旋态对大直径纳米线的磁化反转的影响是特别感兴趣的。在这里，我们比较分析和微磁模型与实验结果的三个阵列的铁纳米线的直径为33，52和70 nm，以找到近似值和用于计算的资源之间的平衡。讨论了涡旋态和线间相互作用对再磁化曲线的影响。已经发现，在大直径纳米线的情况下，由平均场模型处理的7根纳米线能够很好地再现整个阵列的反转行为。涡旋态的存在降低了结构不均匀性对反转过程的影响，从而提高了系统的可预报性。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall
Coercivity-size map of magnetic nanoflowers: spin disorder tunes the vortex reversal mechanism and tailors the hyperthermia sweet spot
本文通过大规模微磁学模拟绘制了10–400 nm氧化铁纳米花的矫顽力-尺寸图谱，揭示涡旋态下两种反转模式及其转变处的矫顽力最大值，阐明晶粒各向异性与晶界钉扎的协同作用，并证明可通过调节晶粒尺寸定制磁热疗最佳区间。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Repeated deterministic defect-assisted switching of magnetic vortex core polarity
由于其稳定性，磁涡核（VC）的极性是二进制数据存储的候选者。例如，可以通过驱动VC超过临界速度$v_c$来完成切换。在这里，我们报告的控制和重复开关的VC极性显着减少$v_c$局部。我们用磁场脉冲激发薄坡莫合金盘中的涡旋动力学，并使用时间分辨克尔显微镜绘制二维VC轨迹。在原始样品中，我们观察到正常的回旋运动的VC。然而，激光诱导产生的缺陷后，我们观察到反复VC反转在大大降低的临界速度低至20米/秒。微磁学模拟揭示了如何本地减少交换耦合可以创建VC反转网站确定性VC开关。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall
On Anderson Localization and Chiral Anomaly in Disordered Time-Reversal Invariant Weyl Semimetals: Nonperturbative and Berry Phase Effects
Weyl半金属是一个三维电子系统，在带非平凡Berry电荷的无带隙点附近具有相对论性线性能量色散，它具有许多独特的响应和输运性质，其中一个关键问题是这些性质是否对无序具有鲁棒性以及是否发生安德森局域化。非微扰拓扑效应（涡环）激发和Berry相位在无序时间-研究了反转不变的3d Weyl半金属，证明了在将无序平均扩散子描述为任意净拓扑项及其离域化的非线性西格玛模型中，手征对称性得以恢复结果在足够短的长度尺度上不起作用。安德森局域化发生在足够强的无序，我们预测，手征性和相关现象消失在这样的转变。我们揭示了一种源于Berry相位的机制，这种机制阻碍了这种局域化效应，我们发现由于涡旋环的Berry相位阻碍了安德森局域化，涡旋环之间和散射路径之间发生了相消干涉，我们强调了Berry相位的适用性。我们的理论的候选外尔材料，我们指出，我们的理论与最近的实验发现的不存在手性异常的非中心对称外尔半金属的一致性。
2018-04-30 cond-mat.dis-nn 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 mechanism of double-helix nanowires probed by dark-field magneto-optical Kerr effect
TU Wien（维也纳工业大学）；University of Loughborough（拉夫堡大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙科学理事会-萨拉戈萨大学）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；University of Vienna（维也纳大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）；Hiroshima University（广岛大学）
通过暗场磁光Kerr效应研究双螺旋纳米线在三维磁场下的磁化反向机制，揭示了螺旋涡旋管的形成与反向过程，为三维纳米结构的磁性研究提供了新方法。
2026-01-13 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
Sign Reversal of the Hall Response in a Crystalline Superconductor
我们考虑霍尔电导率由于一个干净的超导体的晶格模型中的涡旋运动，使用一般的参数，无限制的Hartree-Fock计算，和精确对角化的组合。在弱耦合极限$k_F ξ\gg 1$中，超导态的霍尔响应的符号与正常（非超导）态的霍尔响应的符号相同。然而，对于中等耦合和强耦合，（$k_F ξ\sim 1$）我们发现超导态的霍尔响应的符号可以与正常态相反。此外，我们发现霍尔响应的符号反转与涡核处密度分布的不连续变化有关。在铜氧化物超导体的实验的影响进行了讨论。
2014-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetization reversals in a disk-shaped small magnet with an interface
我们考虑一个纳米盘，它包含两种具有不同铁磁交换常数的耦合材料。两个介质的公共边界线通过磁盘中心，将系统精确地划分为两个相似的半磁盘。通过一个二维模型，模拟了具有这种线缺陷的非常薄的真实材料，用一个简单的描述研究了穿过界面的涡核运动。本研究的主要结果是，依靠磁耦合连接的介质，涡核可以显着和反复翻转从上到下，反之亦然的界面。这种现象在每次开关过程发生时产生类似于自旋波的突发发射。
2009-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic vortex nucleation/annihilation in artificial-ferrimagnet microdisks
磁涡旋态的拓扑性质导致了在磁性微盘中观察到的特殊磁化反转。有趣的是，驱动这种反转的静磁和交换能可以有效地控制在由稀土和过渡金属组成的人工亚铁磁体异质结构中。25 x [Py（t）/Gd（t）]（t=1或2 nm）超晶格在10-300 K温度范围内表现出磁化强度和交换刚度的显著变化以及非常小的磁各向异性。由于这些性质，由这些人工亚铁磁体组成的圆柱形微盘的磁化可以通过改变温度而在永久磁场中从涡旋转变为均匀磁化状态。我们研究了1.5微米25 x [Py（t）/Gd（t）]（t=1或2 nm）磁盘在不同温度和磁场下的磁化行为，观察到由于能垒将涡旋和均匀磁化态分开，涡旋的成核和湮灭发生在不同的温度。这导致Py/Gd盘磁化强度的温度依赖性在窄的温度范围内表现出独特的滞后行为。发现对于25 x [Py（2nm）/Gd（2nm）]微盘，涡旋在一定温度范围内是亚稳态的。
2017-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Analytical model of the inertial dynamics of a magnetic vortex
我们提出了一个分析模型来解释磁涡旋的惯性动力学。该模型是基于变形的核心配置文件的基础上的Döring动力场，其中的变形幅度被提升到动态变量的集体坐标的方法，提供了一个自然的扩展Thiele模型。该扩展模型准确地描述了由于惯性效应和有效质量随速度的变化而引起的复杂瞬态。该模型还提供了一个定量描述的惯性动力学导致涡核反转，这是类似的沃克转变畴壁动力学。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall
Anti-vortex state in cross-like nanomagnets
我们报告的结果，计算机微观模拟的反涡旋状态的非对称交叉状铁磁纳米结构和它们的实际实现。采用电子束光刻和离子刻蚀技术制备了具有1 mkm分支、100 nm分支宽度和40 nm厚度的钴十字阵列。十字架的每一个分支在一端是锥形的，在另一端是球状的。在这些纳米结构中的反涡旋磁性状态的稳定形成在磁化反转过程中，实验证明使用磁力显微镜。
2009-11-10 cond-mat.mes-hall
Non-destructive Ultrafast Steering of Magnetic Vortex by Terahertz Pulses
以可再现的方式和在超快时间尺度上对磁涡旋动力学进行电控制是寻求具有低能耗的高效自旋电子器件的关键要素。为了有用，控制方案理想地应该是迅速的、可扩展的、非侵入性的，并且导致可靠的磁切换。通过经由外部磁场、自旋极化电流、自旋波或激光脉冲的磁涡旋切换还不能满足这种要求，特别是改变涡旋手性和/或极性的再现性。在这里，我们展示了一个新的包装skyrmion介导的涡旋开关过程驱动的一个简单的序列皮秒电场脉冲通过磁电相互作用。涡旋手性和极性都表现出明确的反转行为。四种不同磁涡旋状态之间的明确重复切换为基于非易失性磁涡旋的信息存储和处理提供了一种能量高效、高度局部化和相干的控制方法。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall
Topological Majorana and Dirac zero modes in superconducting vortex cores
我们提供了一个参数的磁通插入的基础上表明，某些超导体与非平凡的拓扑不变的保护零模式在其涡核。这个论点具有二维指数定理的味道，也适用于无序系统。这也为理解无自旋$p_{x} + i p_{y}$超导体涡旋核中的零模提供了一种新的途径。将这种方法应用于具有和不具有时间反转和自旋旋转对称性的超导体，我们预测了其涡旋中存在受保护零模的充要条件。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
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
Chaos in Magnetic Nanocontact Vortex Oscillators
我们提出了一个实验研究的自旋扭矩驱动的涡旋自振荡的磁性纳米接触。我们发现，在一定的阈值以上的施加电流，周围的nanocontact的涡旋回旋调制的弛豫振荡，这涉及周期性的逆转的涡核。这种调制导致出现相称的，但也更有趣的是，在这里，不相称的国家，其特点是魔鬼的阶梯调制频率。我们使用的频率和时域测量与先进的时间序列分析，以提供实验证据的涡流振荡的无公度状态的混沌，与理论预测一致。
2019-10-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
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
Bound-states and polarized charged zero modes in three-dimensional topological insulators induced by a magnetic vortex
通过在三维拓扑绝缘体（TI）上涂覆一层支持面内磁涡旋的铁磁薄膜，打破了时间反演对称性（TRS）而不产生质量隙。相反，它会产生束缚在涡旋中心的电子态，这些电子态具有与每个自旋模式相关的不同概率。此外，它的关联电流（围绕涡旋中心）被部分极化，能隙将最受激发的束缚态与散射态分开。带电零模也出现在涡中心附近的完全偏振模。从磁性的角度来看，观察到这样一个特殊的电流在钛磁铁三明治来作为一种替代技术，用于检测磁性薄膜中的磁涡流。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall
