Weak and Repulsive Casimir Force in Piston Geometries
本文半经典地研究了类活塞几何中的Casimir力。作用在活塞上的力是有限的和物理的，但是对于领先的半经典近似，它强烈地依赖于周围空腔的形状。而这个力是吸引的活塞在平行六面体与平坦的气缸盖，其中的半经典近似的周期轨道是准确的，这种近似的活塞上的力为一个半圆柱形的头部消失，并成为排斥的圆柱截面与半球形的头部。在领先的半经典近似中，力的符号与活塞与其壳体之间的短周期轨道的广义Maslov指数有关。
2007-05-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Field-driven side-by-side magnetic domain wall dynamics in ferromagnetic nanostrips
由于磁性纳米带的非线性物理特性和在数据存储器件中的潜在应用，人们对磁性纳米带的畴壁动力学进行了大量的研究。然而，大多数研究集中在面外畴壁或面内头对头（尾对尾）畴壁。在这里，我们数值研究的场驱动动力学的面内并排畴壁的铁磁条，这可以是稳定的，在存在的面内易轴各向异性横向带。畴壁在低场下以刚体方式运动，在高场下表现出复杂的Walker击穿行为。我们观察到一个多步骤的沃克崩溃通过涡核在宽条。当存在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用时，第一个Walker击穿电场随界面相互作用先减小后增大，随体相互作用增大而增大。这些发现补充了目前对畴壁动力学的理解。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall
Large vortex state in ferromagnetic disks
软铁磁纳米盘中的磁涡旋已经被广泛研究了至少几十年，因为它们的基本（作为基本粒子的场论模型的“活的”宏观实现）以及对于高速高密度功率无关信息存储的应用价值。结果表明，在不同交换长度的纳米铁磁圆盘中，存在另一种稳定的涡旋态，其核轮廓随厚度变化较大。它的能量进行了数值计算（在Magnetism@home分布式计算项目的框架内），其稳定性进行了分析研究，这使得它可以绘制在磁相图上。在某些几何形状的圆柱体中，大涡旋与经典涡旋一样存在，同时被能量屏障隔开，可以通过调整铁磁盘的几何形状和材料来控制。它们可以成为磁信息存储的优秀候选者，不仅因为所得到的磁盘尺寸是最小的，能够支持磁涡旋，而且还因为它是所有其他已知的磁性纳米柱的亚稳态中最接近经典涡旋态的。这意味着，基于这两种类型的磁涡流之间的切换的存储器可能会实现最高的切换速率。
2012-12-16 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Magnetization patterns in ferromagnetic nano-elements as functions of complex variable
假设软铁磁体的能量项，实现在足够小的平面纳米元素的某些层次结构，允许获得明确的表达式，其磁化强度分布。通过最小化的能量项顺序，从最重要的到最不重要的，磁化强度分布表示为复变函数的Riemann-Hilbert边值问题的解决方案。该表达式中仍然保留了一些自由参数，这些参数对应于涡和反涡的位置。这些参数可以通过计算和最小化粒子的总磁能而无需近似来找到。因此，所提出的方法是一个工厂的现实里兹函数的分析微磁计算。这些功能是如此通用，它们甚至可以自己找到应用程序（例如用于拟合磁性显微镜图像）。给出了圆柱体中多涡旋磁化强度分布和薄磁条中二维畴壁的例子。
2010-07-27 cond-mat.mes-hall
Map of metastable states for thin circular magnetic nano-cylinders
人工形状的铁磁岛纳米磁性系统由于其在自旋电子学、磁光子学和超导学中的当前和潜在应用，最近成为一个热门的课题。当岛的尺寸接近磁性材料的交换长度（约15 nm）时，其磁性结构变得明显不同。它决定了元素的静态和动态磁特性，但强烈依赖于它们的形状和大小。在这里，我们映射这种依赖性的几个交换长度大小的圆柱形岛屿。我们概述了“C”型磁态的亚稳区域，证明它们确实是真实的，而不是钉扎粒子缺陷的结果。一种在零磁场下产生具有保证磁涡旋状态的最小粒子的方法变得明显。预计该地图将有助于集中精力规划实验和装置。
2008-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analytical and numerical $K_u - B$ phase diagrams for cobalt nanostructures: stability region for a Bloch skyrmion
在这封信中，我们计算的能量对应于不同的磁相位存在于一个铁磁柱通过解析计算。从这些能量的比较中，可以构建作为样品的单轴各向异性和所施加的外部磁场的函数的磁相图。作为概念证明，我们分析了直径为240 nm、长度为70 nm的钴点的磁相图，其中易磁化轴平行于点轴，并且磁场朝向或垂直于该轴施加。从这些图中我们得到了布洛赫斯基米子（Sk）、涡核（VC）和铁磁（F）位形的稳定区域，它们可以指向任何$ψ$方向。我们的研究结果提供了一个途径，工程的形成和可控性的skyrmion在不同的各向异性常数和磁场的铁磁点。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall
Manipulating Magnetism at Organic/Ferromagnetic Interfaces by Fullerene-Induced Surface Reconstruction
富勒烯作为有机自旋电子学的潜在材料具有几个优点。通过理论第一性原理研究，我们报道了富勒烯C-$_{60}$在Ni（111）表面的吸附诱导磁性重构，揭示了重构C-$_{60}$ /Ni（111）\emph{spinterface}在分子自旋电子学应用中的优点.表面重构极大地改变了C $_{60}$ /Ni界面两侧的磁性。结果表明，重构结构具有三个突出的性质，它们源于重构增强的C $_{60}$和Ni（111）之间的自旋分裂$\mathrmπ$ $-$ d耦合：1）C $_{60}$的自旋极化和费米能级附近的电导同时增强，这对读头传感器的小型化具有重要意义; 2）具有自旋过滤功能的C $_{60}$中出现局域自旋极化态; 3）最外层Ni层的磁晶各向异性能和交换耦合大大降低。在实验中，通过控制退火温度可以简单地实现表面重构。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Giant Anisotropic Magneto-Resistance in ferromagnetic atomic contacts
磁阻是一种具有重要基础和工业意义的物理效应，因为它是计算机读头和磁性随机存取存储器中使用的磁场传感器的基础。随着器件尺寸的减小，磁和电输运的一些重要的物理长度尺度将很快获得。最后，我们迫切需要知道导致磁阻的物理现象在原子尺度上是否仍然存在。在这里，我们表明，磁电阻的各向异性大大增强的原子尺寸收缩。我们解释了这种物理效应的电子态密度的变化时，在结的磁化旋转，支持我们的从头计算。这源于“自旋-轨道耦合”机制，将轨道的形状与自旋方向联系起来。这敏感地影响由价轨道的重叠确定的原子接触的电导。
2006-02-13 cond-mat.mes-hall
Vortex precession frequency and its amplitude-dependent shift in cylindrical nanomagnets
在各种尺寸的圆形软铁磁纳米柱（磁点）中的自由磁涡旋进动频率是用于自旋电子器件（例如自旋扭矩微波纳米振荡器）的设计和磁性纳米结构的表征的重要参数。在这里，使用最近开发的集体变量的方法，在平面纳米磁体的磁性纹理的非线性动力学，这个频率和它的振幅依赖性的位移计算分析和绘制的全范围的圆柱体的几何形状。在大的平面点中，频移是正的，但在更小和更细长的点中变为负的。在某些点尺寸下，实现了零频移，这对于增强磁性纳米振荡器的频率稳定性是重要的。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Magnetic chains: From self-buckling to self-assembly
球形钕铁硼磁体是一种永磁体，由于其高的磁强度，可以组装成各种结构。这些磁体的一维链以使人想起弹性杆的方式响应机械负载。我们研究了铁磁球组装的宏观力学性质，考虑链，环，和手征圆柱体的磁铁。能量估计和简单的实验的基础上，我们引入了一个有效的磁弯曲刚度的磁铁链，并表明，与经典的弹性杆的结果，它提供了很好的估计磁链的屈曲和振动动力学。然后，我们用这个估计来了解动态自组装的圆柱体从一个最初的直链的磁铁。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Self-Consistent Computation of Spin Torques and Magneto-Resistance in Tunnel Junctions and Magnetic Read-Heads with Metallic Pinhole Defects
建立了一个三维自洽自旋输运模型，该模型包括隧穿输运和金属输运。使用自旋累积计算的隧道势垒的两侧，获得自旋扭矩，它示出的模型再现阻尼类和类场自旋转移扭矩，与预期的正弦角依赖性，和逆铁磁层厚度依赖性。推导出漂移扩散模型的显式解，该解允许分析参考层和自由层厚度对自旋转移矩极化和类场系数的影响。特别是，当层是薄的，额外的自旋相关的散射贡献，由于横向自旋分量的不完全吸收减少阻尼和类场的自旋扭矩。它示出了这里开发的模型可以用来计算的信噪比在现实的磁读头，自旋扭矩引起的波动和不稳定性限制了最大工作电压。还分析了绝缘层中金属针孔缺陷的影响，这导致金属和隧道传输的混合物，以及高度不均匀的电荷和自旋电流，需要全自旋传输模型来计算所产生的磁阻和自旋扭矩。增加针孔覆盖的面积导致磁阻的快速退化，遵循逆相关性。此外，自旋矩角依赖性变得倾斜，并且自旋转移矩极化降低。当考虑具有单个针孔缺陷的隧道结时获得相同的结果，但是减小横截面积，表明即使单个针孔缺陷也会显著降低40 nm节点以下的隧道结和磁读取头的性能。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Layer-selective detection of magnetization directions from two layers of antiferromagnetically-coupled magnetizations by ferromagnetic resonance using a spin-torque oscillator
我们使用微磁模拟演示层选择性检测磁化方向的磁点具有两个记录层，通过使用自旋扭矩振荡器（STO）作为读取设备。这种方法是基于铁磁共振（FMR）激励的记录层磁化的微波场从STO。FMR激励影响STO的振荡，STO用于感测记录层中的磁化状态。记录层被设计为具有不同的FMR频率，使得通过调谐STO的振荡频率来选择性地诱导FMR激发。由于所有磁性层通过偶极场相互作用，因此可能发生不必要的层间干扰，这通过设计层的磁性来抑制。我们移动STO的磁点，它模拟了一个读取头在记录介质上移动，并显示在STO振荡的变化发生在一纳秒的时间尺度。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Reversible magnetic domain reorientation induced by magnetic field pulses with fixed direction
本文通过微磁学模拟发现，在带凹口铁磁纳米轨道上施加固定方向的面内磁场脉冲，可实现头对头态与尾对尾态之间的可逆磁畴重取向，无需反转磁场方向，为固定磁场驱动的自旋电子器件提供了新思路。
2023-07-28 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetoelectric phase control at domain-wall-like epitaxial oxide multilayers
本研究在外延BaTiO₃/BiFeO₃异质结构中构建带电HH/TT人工畴壁，并通过插入超薄LSMO层实现极化构型对电导率与磁化的磁电调控。
2024-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards wafer scale inductive determination of magnetostatic and dynamic parameters of magnetic thin films and multilayers
我们研究了一种感应探头，适用于非侵入性表征的磁性薄膜和多层膜的静磁和动态参数的晶圆级。该探头是基于一个平面波导与后方的高频连接器，可以在密切接触的晶圆表面。磁性材料的电感特性是通过矢量网络分析仪铁磁共振进行的。谐振的场分散的分析允许确定关键材料参数，例如饱和磁化强度MS或有效阻尼参数Meff。三个波导设计进行了测试。宽带频率响应的特点和适用性的MS和Meff的感应测定进行了比较。这种探针集成在晶片探测器中，将来可以实现对磁性薄膜和多层膜的静磁和动态关键材料参数的晶片级在线测试。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
