Charge pumping due to triplet vector chirality in ferromagnet/triplet superconductor junctions
我们研究了铁磁体/三重态超导体结中的电荷泵,其中铁磁体的磁化是不均匀的和动态的。结果表明,局域自旋与三重态矢量自旋手征耦合,产生电荷流,矢量自旋手征由三重态库珀对矢量形成。讨论了电荷泵的物理机制。
2011-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic vortex chirality switching in Permalloy nanowires with asymmetric notches
我们研究了单根坡莫合金纳米线中涡旋畴壁通过非对称三角形缺口的运动。我们已经测量了磁滞回线使用聚焦磁光克尔效应之前和之后的缺口,这允许探针超出缺口的顺时针(CW)和逆时针(CCW)的发生概率的墙在尾到尾(TT)和头到头(HH)的配置。我们目前的实验证据的手征翻转所提供的涡缺口相互作用。在低出射角的情况下,手性翻转的概率增加,并且在这里,在15 $^o$的最低角度的情况下,能量上有利的畴壁构型(对于TT为CCW或对于HH壁为CW)的传播概率为$\approx 75\%$。微磁学模拟揭示了手性反转动力学的细节。
2014-11-06 cond-mat.mes-hall
Current- and field-driven domain wall dynamics and chirality switching in a planar helimagnet
V.G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院V.G.巴里亚赫塔尔磁学研究所)
研究电流和磁场对强易平面各向异性螺旋磁体手性动力学的影响,用连续统理论表明畴壁可由电流驱动,磁场中力矩绝热部分打破手性对称性,推导手性切换条件,数值模拟予以支持。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Band Structure Dependent Electronic Localization in Macroscopic Films of Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes
在过去的几十年里,人们对单壁碳纳米管(SWCNT)的手性依赖性质有了很大的了解,主要是通过单管研究。然而,手性依赖性的宏观表现受到限制,特别是在电子输运中,尽管这种独特的行为是基于单壁碳纳米管的设备的许多应用所需要的。此外,开发可靠的传输理论是具有挑战性的,因为在组装的纳米物体的本地化现象的描述需要在多个空间尺度上的混乱的精确知识,特别是如果合奏是异构的。在这里,我们报告的观察明显的手性依赖的电子本地化的温度和磁场依赖的电导率测量单手性单壁碳纳米管的宏观薄膜。样品包括大禁带半导体(6,5)和(10,3)薄膜、窄禁带半导体(7,4)和(8,5)薄膜以及扶手椅金属(6,6)薄膜。实验数据和理论计算表明,莫特可变范围跳跃占主导地位的运输在所有样品中,而本地化长度分为三个不同的类别,这取决于他们的带隙。扶手椅电影具有最大的本地化长度。我们对单手性单壁碳纳米管薄膜的电子输运性质的详细分析为纳米物体的电子输运提供了重要的新见解,为设计和部署宏观单壁碳纳米管固态器件提供了基础。
2021-09-20 cond-mat.mes-hall
Control of magnetic vortex wall chirality, polarity and position by a magnetic field
通过模拟和扫描电子显微镜极化分析(SEMPA)研究了磁场对V形纳米线中涡旋畴壁的播种作用。研究发现,磁场的取向可以用来有目的地调节软磁纳米线中单涡旋畴壁的手征性、极性和位置。
2009-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetic chirality controlled by the interlayer exchange interaction
手性磁性,其中存在磁化旋转的优选方向,已经成为未来自旋电子学应用的关键方面。它决定了磁性织构的手征性质,例如skyrmion,畴壁或自旋螺旋,并且特定的磁性手征通常需要用于自旋电子学应用。目前的研究重点是识别和控制定义磁手性的相互作用。的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(iioski)的影响,最近,偶极相互作用先前已被报道。在这里,我们的实验表明,间接层间交换相互作用可以作为一个额外的工具,以有效地操纵的磁手性。我们使用扫描电子显微镜与极化分析(SEMPA)成像的手性的磁畴壁的耦合双层系统。在增加层间交换耦合,我们诱导的顺时针旋转的Néel壁的磁手性退化布洛赫-Néel域壁的过渡,我们证实了我们的研究结果与微磁学模拟。在与Skyrmion研究相关的多层系统中,通常期望在磁性层上具有均匀的磁手性。额外的模拟表明,这可以实现降低的iPhase值时,利用层间交换相互作用。这一工作为通过层间交换相互作用来控制和剪裁磁手性开辟了新的途径。
2019-10-14 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Motion in Thin-Film Magnets/ Topological Insulator Junctions
在沿畴壁方向有磁场和电场的情况下,导出了与拓扑绝缘体表面态耦合的薄膜磁体中畴壁的运动方程。我们展示了电场如何作为手征稳定剂阻止Walker击穿的出现并提高终极速度。我们还提出了一种机制,以扭转畴壁手性在一个可控的方式通过调谐手性电流流过壁。为了打破保护手征真空简并性的反射对称性,需要来自弱垂直磁场的输入。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
Lattice dynamics, phonon chirality and spin-phonon coupling in 2D itinerant ferromagnet Fe3GeTe2
Fe 3GeTe 2由于其二维巡游铁磁性、拓扑节线和近藤晶格行为而成为最吸引人的范德瓦尔斯晶体之一。然而,这种材料中的晶格动力学、声子的手性和自旋-声子耦合,这些为这些奇异现象奠定了基础,仍然没有被探索。在这里,我们报告的声子和自旋和晶格自由度之间的相互作用在几层Fe 3GeTe 2的第一次实验调查。我们的结果阐明了室温下的三个主要喇曼模:两个A1 g(Γ)和一个E2 g(Γ)声子。双简并E2 g(Γ)模式反转了入射光子的螺旋度,表明了伪角动量和手征性。通过分析声子能量和寿命随温度的变化,发现在居里温度以下声子能量和寿命与非简谐模型有很大的偏离,从而确定了Fe 3GeTe 2中的自旋-声子耦合.晶格振荡和自旋之间的这种相互作用显着增强了拉曼敏感性,使我们能够观察到两个额外的拉曼模式在低温温度范围内。此外,我们揭示了激光辐射诱导的Fe 3GeTe 2在环境条件下的降解和相应的拉曼指纹。我们的研究结果提供了第一个实验分析的声子在这种新型的二维巡游铁磁体和进一步的基础研究和应用开发的适用性。
2019-09-04 cond-mat.mes-hall
Impurity-induced vector spin chirality and anomalous Hall effect in ferromagnetic metals
多个散射体的散射有时会引起异常的霍尔效应。本文研究了反常霍尔效应的产生机制,它是由自旋杂质和局域磁矩的关联引起的,即由矢量自旋手征引起的霍尔效应。利用散射理论方法,研究了由两个磁矩和一个非磁性杂质的散射过程引起的斜散射,该散射与非磁性杂质附近自旋的矢量自旋手征成正比.此外,我们表明,一个有限的矢量自旋手征自然存在于周围的杂质在通常的铁磁金属在有限的温度下,由于局部反转对称性破缺的杂质。这一结果可能与磁性氧化物在有限温度下反常霍尔效应增强有关。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing inverted chirality of hidden domain wall states in multiband systems without topological transition
本研究通过双链SSH模型揭示隐藏手性畴壁态,在无拓扑转变下实现手性反转,并展示通过间隙结构调控该态的方法。
2023-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current-controlled chirality dynamics in a mesoscopic magnetic domain wall
本研究针对介观磁畴壁手性调控问题,发现低温量子区可降低操控电流密度,利用布洛赫振荡和万尼尔-斯塔克局域效应实现手性态切换,还证实altermagnets可通过普通电荷电流驱动手性切换。
2024-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality-induced zigzag domain wall in in-plane magnetized ultrathin films
用自旋极化低能电子显微术研究了面内磁化Fe/Ni/W(110)薄膜的畴结构。作为膜厚度的函数,观察到一种新的畴壁形状的转变,从一个类似的图案直的畴壁,这是由畴壁类型从面外手性壁到面内Néel壁的转变触发。提出了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用对畴壁能的贡献来解释畴壁形状的转变,并得到了蒙特卡罗模拟的支持.
2021-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Damping-Induced Chirality Switching and Control of Domain Walls in Antiferromagnets
Waseda University(早稻田大学);African University of Science and Technology (AUST)(非洲科学技术大学);Aix-Marseille Université(艾克斯-马赛大学)
该研究揭示手性阻尼可耦合反铁磁畴壁的平移与旋转模式,在无DMI时也能实现手性切换,还提出实验方案提取其贡献,为磁织构调控提供新参数。
2026-08-18 cond-mat.mes-hall
Electric manipulation of domain walls in magnetic Weyl semimetals via the axial anomaly
我们展示了如何轴向(手征)异常诱导自旋扭矩的磁化在磁性Weyl半金属。当施加非正交的电场和磁场时,这种异常会在左手和右手手性载流子中产生不平衡。这种不平衡产生自旋密度,该自旋密度在磁化上施加扭矩,该扭矩的强度可以通过所施加的电场的强度来控制。我们展示了如何这导致在电控制的畴壁的手性,以及在改善的畴壁动力学,通过延迟发病的沃克击穿。测量电场介导的畴壁手性变化将构成轴向异常的直接证据。此外,我们展示了电子费米弧状态的量子波动绑定到畴壁自然诱导有效的磁各向异性,允许高畴壁速度,即使磁性Weyl半金属的固有各向异性是小的。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall
Numerical evidence for spin chirality emerging from itinerant ferromagnets in bands with Berry curvature
本文通过数值研究正方晶格上的通量Hubbard模型,证明了具有Berry曲率的能带中的金属铁磁体可通过掺杂或加规范通量发展出非共面自旋序与自旋手征性,验证了自旋手征性源于涌现自旋轨道相互作用的理论预测。
2025-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality tunneling and quantum dynamics for domain walls in mesoscopic ferromagnets
研究了一维铁磁自旋链中铁磁畴壁(拓扑扭结型孤子)的量子动力学。我们表明,隧穿概率并不依赖于在畴壁的自旋数,因此,这个概率可以是大的,即使畴壁包含大量的自旋。我们还预测,有一个强烈的相互作用之间的隧道壁从一个晶格位置到另一个(隧道的扭结坐标)和隧道的扭结拓扑电荷(所谓的手性)。对于自旋为半整数的一维铁磁体,这两个基本过程都被抑制了。色散定律(即,畴壁能量与动量)对于具有整数或半整数自旋的链是本质上不同的。预测的量子效应可以在介观磁结构中观察到,磁簇链、大自旋分子或纳米磁点。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-controlled skyrmion and domain wall chirality
磁skyrmion是本地化的手征自旋纹理,它提供了很大的希望,存储和处理信息在纳米尺度。在不对称交换相互作用的存在下,它们的手性,这决定了它们的动力学,通常被认为是在样品沉积过程中的内在参数集。在这项工作中,我们实验证明,栅极电压可以控制这个关键参数。我们探测的手征的skyrmions和手征畴壁通过观察其电流诱导运动的方向,并表明,栅极电压可以扭转it. This本地和动力学反转的手征是由于一个符号反转的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,我们归因于在栅极电压下的氧离子迁移。微磁学模拟表明,手性反转是一个连续的变换,其中skyrmion是守恒的。这种利用2 - 3 V栅极电压对手性的控制可用于基于skyrmion的逻辑器件,产生新的功能。
2022-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motion in a diffusive weak ferromagnet
研究了强铁磁体注入自旋电流后,无序弱铁磁体中畴壁的运动。从描述弱铁磁体中自旋积累的自旋扩散方程出发,计算了作用在畴壁上的力和力矩。我们还研究了随之而来的畴壁动力学,并提出了一种可能的测量方法来检测畴壁运动通过测量附加电阻。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Cross-Polarized Excitons in Aligned Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes
单壁碳纳米管(SWCNTs)对平行于纳米管轴偏振的光的光学性质已经被广泛研究,而它们对垂直于纳米管轴偏振的光的响应还没有被很好地探索。在这里,通过使用高度对准的单手性(6,5)单壁碳纳米管的宏观膜,我们进行了系统的偏振相关的光学吸收光谱研究。除了通常观察到的产生$E_{11}$和$E_{22}$激子的平行偏振光的角动量守恒带间吸收之外,我们观察到一个小但明确的吸收峰,其强度对于垂直偏振光是最大的。我们将这一特征归因于最低能量的交叉极化带间吸收过程,该过程通过$\pm 1$沿纳米管轴改变角动量,产生$E_{12}$和$E_{21}$激子。从导带和价带之间的不对称性预期的$E_{12}$和$E_{21}$激子峰之间的能量差小于观察到的线宽。与以前的观察交叉极化激子的偏振依赖的光致发光和圆二色性光谱实验,我们使用吸收光谱的直接观察,使我们能够定量分析这种共振。具体地说,我们确定的能量和振子强度的共振分别为1.54和0.05,相比的值为$E_{11}$激子峰。这些值,结合与理论计算的比较,进而导致在这种对齐的单手性单壁碳纳米管膜的库仑相互作用的强度的环境效应的评估。
2018-08-26 cond-mat.mes-hall
Magnon-induced scalar spin chirality in Kagome and honeycomb ferromagnets
本研究针对共线基态自旋系统有限温下能否产生标量自旋手性的问题,理论证明热激发磁振子结合Dzyaloshinskii-Moriya相互作用可诱导SSC,其随DMI强度和温度升高而增大,量级可比非共面构型,为磁性手性物理提供新视角。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall
Deterministically switching the Bloch chirality of domain walls and skyrmions: the Dzyaloshinskii astroid
我们提出了一种确定性控制的磁畴壁和skyrmions的布洛赫手征的机制,起源于界面Dzyaloshinskii $-$ Moriya相互作用之间的相互作用(?)和垂直的磁场。虽然传统的界面散射有利于手征Néel skyrmions,但它不会破坏混合Bloch $-$ Néel skyrmions中两种Bloch手征的能量对称性。然而,布洛赫手性之间切换的能量势垒确实取决于旋转的方向,这是由驱动场的方向决定的。我们的分析和微磁学分析的稳态Dzyaloshinskii域壁动力学的高潮在一个开关图类似于斯通纳$-$ Wohlfarth星状体,揭示了存在的非手性,手性和旋进布洛赫制度,我们进一步表明,鉴于建立充满活力的模型,skyrmions应表现出相同的基本行为。最后,我们讨论了最近的理论垂直布洛赫线$-$介导的确定性布洛赫手征的岁差制度,并将这些参数较低的驱动领域。这项工作建立了磁孤子的布洛赫手征可以切换的需求与应用领域,所示的Dzyaloshinskii星形。
2022-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized Current-driven Ferromagnetic Domain Wall Motion with a Skyrmion Building Block
本研究的目的是建立自旋极化电流驱动的铁磁畴壁运动的解析模型。铁磁畴壁运动的速度与skyrmion积木的依赖性被发现作为驱动扭矩和外部磁场强度的函数。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall
Negative Domain Wall Resistance in Ferromagnets
从理论上研究了具有磁畴壁的扩散铁磁体的电阻,并考虑了磁化强度的空间依赖性。半经典畴壁电阻被发现是负的或正的依赖于自旋相关的散射寿命之间的差异。这些预测可以通过掺杂铁磁体中的输运研究进行实验验证。
1999-10-07 cond-mat.mes-hall
Shot noise of a ferromagnetic nanowire with a domain wall
研究了含有弹道畴壁的扩散铁磁纳米线中自旋极化电流的散粒噪声。我们发现,短畴壁的存在强烈影响散粒噪声足够高的自旋极化的线。与不存在畴壁的情况相比,散粒噪声可以根据畴壁的长度及其相对电导而减小或增强。
2009-03-07 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic domain wall as a nonreciprocal string
我们提出了一个简单的模型的磁畴壁的薄膜铁磁体。畴壁被表示为非互易弦,在其上横波以不同的速度沿相反的方向传播。该模型有三个参数:质量密度,张力,和一个陀螺常数量化的非互易性。我们讨论有限几何中非互易弦的不寻常动力学。这与数值模拟的等宽条带中磁畴壁的运动规律吻合得很好。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall
Electronic pressure on ferromagnetic domain wall
微扰研究了纳米线中电子被畴壁散射的最低阶。由相移计算了散射对电子系统热力学势的修正。计算结果表明,在弱交换耦合的铁磁体中,壁面可以被压缩得很薄,从而降低电子能量。
2000-11-10 cond-mat.mes-hall
Ballistic and diffuse transport through a ferromagnetic domain wall
我们研究通过弹道和扩散的铁磁畴壁在一个两带斯通纳模型与旋转磁化方向的运输。对于弹道畴壁,由于畴壁散射的电导的变化是从绝热近似有效时,畴壁的长度远长于费米波长。在扩散系统中,电阻率的变化是使用图解技术计算的最低阶的畴壁散射,并考虑到自旋相关的散射寿命和屏蔽的畴壁电位。
1999-04-27 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in ferromagnetic conductors with inhomogeneous magnetic order parameter -- domain-wall resistance
本文从微观上推导了非均匀磁化分布铁磁材料中传导电子的输运方程。我们的量子动力学方法包括磁性杂质的弹性散射和各向异性自旋翻转散射。在扩散极限下,我们计算了畴壁的电阻,发现畴壁电阻可以是正的,也可以是负的。在长畴壁的限制下,我们推导出解析表达式,并与现有的工作,其中使用较少的一般模型或不同的理论框架进行比较。
2009-03-17 cond-mat.mes-hall
Penetration of a magnetic wall into thin ferromagnetic electrodes of a nano-contact spin valve
我们从理论上分析了纳米接触自旋阀中的磁壁,特别关注磁壁对薄铁磁电极的穿透。我们发现,与布洛赫壁相比,尼尔壁的穿透被退磁能的增加所抑制。我们找到了最佳的纳米接触半径和高度的条件,以最大化磁壁的电流感应振荡的功率。我们还发现,布洛赫壁的热稳定性增加时,纳米接触的半径增加或高度减少。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中,我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合,我们观察到手征诱导的差距,手征保护的边缘状态,磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层,热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反,对于反铁磁耦合层,我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中,可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resistivity due to a Domain Wall in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论,计算了铁磁金属丝中畴壁电阻率。传导电子与壁面的相互作用用电子自旋空间中的局域规范变换引入的经典规范场表示。结果表明,墙有助于电子的退相干,这种量子校正可以支配玻尔兹曼电阻率,导致电阻率的降低成核的墙。由于壁的运动电导波动也进行了研究。结果与最近的实验进行了比较。
1996-12-07 cond-mat.mes-hall
Spins, charges and currents at Domain Walls in a Quantum Hall Ising Ferromagnet
研究了量子霍尔伊辛铁磁体中的自旋织构。用微观计算支持的泛函理论分析了$ν=2$中铁态和非极化态之间的畴壁。在中性壁中,Hartree排斥防止由负刚度引起的扇形相的出现。对于带电系统,电子在畴壁处被捕获为孤子。孤子的大小和能量由Hartree相互作用和自旋轨道相互作用决定。最后,我们讨论了如何通过畴壁电输运发生。
2002-08-20 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent electron transport through a ferromagnetic domain wall
本文对铁磁畴壁中自旋相关输运进行了理论研究。随着交换耦合分量数的增加,我们观察到电导的方差变为一半。随着畴壁磁化强度的增加,也观察到负磁阻。
2002-11-11 cond-mat.mes-hall
The magnonic limit of domain wall propagation in ferromagnetic nanotubes
我们报道了场驱动的铁磁纳米管中涡旋状畴壁的研究。这种特殊的几何形状产生了静态壁配置的特殊特征,这显著地影响其动态。不像畴壁在平坦的条带中,畴壁传播的左右对称性被打破。此外,畴壁速度不受Walker击穿的限制。在足够大的磁场下,畴壁速度达到自旋波的速度(约1000 m/s),并且此后与自旋波的直接发射相关联。运动的畴壁保持其主要结构,但具有特征性的自旋波尾。这种拓扑孤子的空间分布由自旋波色散决定。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spin-polarized transport through a ferromagnetic domain wall
在铁磁半导体中,分隔两个相反磁化区域的畴壁在适当的条件下表现出类似于p-n二极管的强非线性I-V特性。我们研究这些特性作为壁宽和温度的函数。随着宽度增加或温度降低,多数自旋带之间的直接隧穿降低二极管的效率。这对磁性半导体的零场淬灭电阻和最近提出的自旋晶体管的设计具有重要意义。
2002-02-01 cond-mat.mes-hall
Current driven domain wall creation in ferromagnetic nano-wires
我们预测的电生成和注入到铁磁纳米线的畴壁,而不需要一个辅助磁场。我们的理论表明,以上的临界电流$j_{c}$域壁注入到纳米线周期$T\sim (j-j_{c})^{-1/2}$。在单轴各向异性几何中,该过程不需要Dzyaloshinskiii-Moria或偶极-偶极相互作用,并且可以在简单的交换铁磁体中完成。我们还表明,这个过程和周期指数是普遍的,并不依赖于微观哈密顿的特殊性。
2016-07-14 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
Resistance spikes and domain wall loops in Ising quantum Hall ferromagnets
我们解释了最近观察到的电阻尖峰和滞后输运性质的伊辛量子霍尔铁磁体在其畴壁的独特物理。自洽RPA/Hartree-Fock理论用于微观确定基态和畴壁激发的性质。在这些系统中,畴壁环支持一维电子系统,其有效质量与裸电子质量相当,并且可以携带电荷。我们的理论能够定量地解释实验的伊辛临界温度和电阻磁滞回线的特性。
2001-04-18 cond-mat.mes-hall
Tuning magnetic chirality by dipolar interactions
近年来,由于纳米电子学中预期的丰富应用,手征磁性获得了极大的兴趣。手性磁畴壁和skyrmions的稳定性已被证明是由于积极研究的Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用。然而,最近的预测表明,偶极相互作用也可以稳定手性畴壁和skyrmions,但直接的实验证据一直缺乏。在这里,我们表明,偶极相互作用确实可以稳定手性畴壁直接成像的磁畴壁,使用扫描电子显微镜与极化分析。我们进一步表明,Dzyaloshinskiii-Moriya和偶极相互作用之间的竞争可以逆转畴壁手性。最后,我们建议这种竞争可以通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用来定制。因此,我们的工作表明,偶极相互作用在手征自旋织构的稳定中起着关键作用。这一发现将为平衡手性磁性的相互作用开辟新的途径。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of ferromagnetic domain walls under extreme fields
我们报告存在一个新的制度的单轴和近单轴铁磁纳米线的畴壁运动,其特征在于所施加的磁场足够强,其中一个域变得不稳定。给出了描述非平面畴壁作常速运动和常频进动的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的一个新的稳定解。即使在热噪声的存在下,新的解决方案可以传播的距离上的顺序的500倍的无场域壁宽度之前,在不稳定域的波动变得明显。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall
Negative differential magneto-resistance in ferromagnetic wires with domain walls
铁磁一维纳米线中的畴壁由于与传导电子的耦合而经历电流感应运动。当电流不足以驱动磁畴壁通过导线时,或者它被限制在垂直层,它仍然会经历振荡运动。反过来,畴壁的这种振荡运动可以与系统中的电子共振耦合,进一步影响输运性质。我们研究了这些畴壁模式和电流电子之间的耦合对系统的输运性质的影响,并表明,这样的系统表现出负微分磁阻由于共振耦合与低的畴壁运动模式。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall
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
The Quantum Noise of Ferromagnetic $π$-Bloch Domain Walls
我们量化的概率每单位欧几里德时间的反转磁化的$π$ -布洛赫矢量,它描述了铁磁纳米线的铁磁畴壁在有限的温度下,通过评估的巨正则配分函数的鞍点解的铁磁纳米线组成的$N$这样的孤子和反孤子状态。我们的方法,基于Langer理论,处理双Sine-Gordon模型,通过非微扰重整化过程定义的$π$ -Bloch向量,并使用重要性抽样方法,以最小化系统的自由能,并确定对应于反转概率的鞍点解。我们确定,而自由能最小值的一般解决方案不能以封闭的形式表示,我们可以通过最大化系统的纠缠熵获得鞍点的封闭表达式。我们使用这种方法来量化的几何和非几何贡献的纠缠熵的铁磁纳米线,纠缠铁磁畴壁之间定义,并评估的欧几里德时间依赖的畴壁宽度和角动量转移的域壁,这是最近提出的量子存储器存储的机制。
2009-06-08 cond-mat.mes-hall
Detecting domain wall trapping and motion at a constriction in narrow ferromagnetic wires using perpendicular-current giant magnetoresistance
提出了一种利用电流垂直面(CPP)巨磁电阻(MR)探测窄铁磁层中俘获畴壁的存在和运动的通用方法。由于CPP电流被限制在畴壁俘获区,所以CPP-MR对畴壁微小运动的响应增强。我们使用一个坡莫合金/铜/坡莫合金自旋阀的形状长,约500 nm宽的线与收缩(缺口)附近的中间,作为一个头对头域壁的捕获网站。两种不同的缺口形状进行了研究,主要是在4.2 K,但也在295 K。
2004-07-21 cond-mat.mes-hall
Domain walls and the conductivity of mesoscopic ferromagnets
介观铁磁体导电性中的量子干涉现象被考虑,特别是关于通过空间变化的磁化区域传播的电子获得的几何相位的影响(由于,例如,到磁畴壁)。讨论了弱局域化和电子-电子相互作用对电导率和普适电导涨落的量子修正。实验提出了多连接的几何形状,应该揭示电导振荡的磁化的轮廓的变化。
1998-01-13 cond-mat.mes-hall
Chirality-Induced Noncollinear Magnetization and Asymmetric Domain-Wall Propagation in Hydrogenated CoPd Thin Films
通过电子束光刻和等离子体预处理,在CoPd合金膜中诱导具有深度梯度的氧化,打破结构的中心对称性,产生阵列图案化的CoPd基异质结构。通过磁光克尔效应显微镜观察了后续氢化对薄膜磁性能的影响。该系统具有较强的垂直和横向的反铁磁耦合的垂直分量之间的区域和没有等离子体预处理,和非对称畴壁传播等离子体预处理的地区在磁化反转。这些现象表现出明显的磁手性,可以用Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida耦合和Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用来解释。在这项研究中所展示的样品处理允许容易地结合光刻技术,可以定义区域或不带磁性的样品上创建复杂的磁性图案,这提供了一个途径,在未来的自旋电子器件的倾斜自旋纹理更精确的控制。
2022-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetochiral Charge Pumping due to Charge Trapping and Skin Effect in Chirality-Induced Spin Selectivity
本文提出CISS磁电阻源于电荷俘获与非厄米趋肤效应导致的磁手性电荷泵浦,解释了其超越铁磁体自旋极化及手性分子违反倒易关系的原因,并预测了仅由磁场诱导的非对称MR。
2024-11-25 cond-mat.mes-hall
A Circuit Model for Domain Walls in Ferromagnetic Nanowires: Application to Conductance and Spin Transfer Torques
提出了一个描述电子输运通过铁磁纳米线畴壁的电路模型。畴壁被视为一个相干的4端设备与传入和传出的通道的自旋向上和向下和自旋相关的散射在附近的壁建模使用经典电阻。我们推导出的电导的电路中的一般电导参数的畴壁。然后计算了弹道输运通过畴壁的情况下的电导参数,得到了一个简单的畴壁磁电阻公式,其结果与最近的实验结果一致。自旋极化电流施加在畴壁上的自旋转移力矩使用电路模型计算,并估计所产生的壁运动的速度。
2004-06-03 cond-mat.mes-hall
Current-driven periodic domain wall creation in ferromagnetic nano-wires
我们预测的电生成和注入到铁磁纳米线的畴壁,而不需要一个辅助磁场。我们的分析和数值计算结果表明,超过一个临界电流$j_{c}$域壁注入到纳米线周期$T \sim (j-j_{c})^{-1/2}$。重要的是,即使在具有单轴各向异性的简单交换铁磁体中,也可以周期性地产生畴壁,而不需要任何标准的“扭曲”相互作用,如Dzyaloshinskiii-Moriya或偶极-偶极相互作用。我们分析表明,这个过程和周期指数是普遍的,并不依赖于微观哈密顿的特殊性。最后,我们给出了一个实验实现的具体建议。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
In-plane Néel wall chirality and orientation of interfacial Dzyaloshinskii-Moriya vector in magnetic films
界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya interaction,Dzyaloshinski-Moriya interaction)是一种稳定薄膜中手性自旋结构的重要机制。实验验证的方向的界面的介电常数矢量仍然很少,部分原因是由于难以分离的介电常数矢量分量。在本研究中,我们分别在Cu(001)和Pt(111)衬底上外延生长了Fe/Ni双层膜和Co/Ni多层膜。通过剪裁有效的各向异性,自旋重取向跃迁(SRT)被用来探测的取向的方向的矢量通过测量自旋结构的域壁两侧的SRT。发现界面间的相互作用足够强以稳定面外磁化制度中的手性Néel壁,而在面内磁化制度中观察到非手性Néel壁。这些发现实验证实,在这些面心立方(001)和面心立方(111)取向的界面,即使在原子台阶的存在下,平面外的分量的π矢量是微不足道的。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological domain-wall states from Umklapp scattering in twisted bilayer graphene
University of Hong Kong(香港大学);HK Institute of Quantum Science and Technology(香港量子科技研究所);New Cornerstone Science Laboratory(新基石科学实验室)
研究揭示大角度扭折双层石墨烯中手性反转导致拓扑域壁态的形成机制,通过有效k·p模型和原子模拟验证其拓扑性质和鲁棒性。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality of Bloch domain walls in exchange biased CoO/Co bilayer seen by waveguide-enhanced neutron spin-flip scattering
用极化中子反射法研究了交换偏置CoO(20 nm)/Co($d_F$)双层膜($d_F$ =5- 20 nm)的磁状态。通过间隔CoO/Co双层和Al $_2$ O $_3$衬底与Nb(20 nm)层,我们创建了波导结构,这使得我们能够显着增强自旋翻转(SF)散射的强度在光共振的位置。对于具有最薄Co(5 nm)的训练样品,我们在共振位置处检测到强SF散射(高达入射强度的30%),这说明系统的高度非共线性。随着$d_F$的增加,SF散射的强度线性减小。同时,我们观察到在共振位置的上下和上下散射通道的不对称性。我们把这种不对称性归因于强外场中不同初始极化中子能量的塞曼分裂。然而,分析表明,在PNR实验中施加的外部场不足以定量地解释所观察到的不对称性与$d_F > $ 5 nm的样品,我们必须假设存在额外的磁场产生的样品。我们属性这个额外的字段手性布洛赫域壁产生的杂散场。畴壁的手性可以通过在CoO/Co界面处产生的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用来解释。我们的研究结果对利用交换偏置效应设计自旋电子器件有一定的参考价值。
2021-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality-Protected Majorana Zero Modes at the Gapless Edge of Abelian Quantum Hall States
我们证明了$ν=8$整数量子霍尔态在其两个不同的稳定手征边缘相之间的畴壁处可以支持Majorana零模,但不具有超导电性。这是由于存在一个边缘阶段,不支持无带隙的费米激发;所有的无带隙激发玻色子在这个边缘阶段。马约拉纳费米子零模发生在这个边缘相位和更传统的支持无带隙费米子之间的畴壁。值得注意的是,由于系统的手征性,这些零模式的拓扑简并具有指数保护,作为相关长度尺度的函数,尽管存在无隙激发,包括无隙费米子。这些结果是兼容的电荷守恒,但不需要it. We讨论的推广到其他整数和分数量子霍尔态,并分类可能的机制出现的马约拉纳零模式在域壁。
2015-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Domain wall effects in ferromagnet-superconductor structures
我们研究了超导-铁磁异质结构中铁磁畴结构如何改变其输运性质。我们计算了布洛赫畴壁的磁场在超导体中感应的电流分布,找到了在超导体中提供涡旋的铁磁体的"下临界“磁化强度。
2005-01-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con