Comparison of micromagnetic parameters of ferromagnetic semiconductors (Ga,Mn)(As,P) and (Ga,Mn)As
本文报道了铁磁半导体（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）外延层的微磁参数的测定。（Ga，Mn）As的易磁化轴在样品平面内，（Ga，Mn）（As，P）的易磁化轴垂直于样品平面。我们使用一个光学模拟的铁磁共振激光脉冲诱导的磁化进动直接在时域测量。通过对一组泵浦-探测磁光数据的分析，我们确定了这两种材料的磁各向异性场、自旋刚度和吉尔伯特阻尼常数。我们发现，掺入10%的磷（Ga，Mn）As与6%的锰不仅导致预期的符号变化的垂直于平面各向异性场，但也增加了吉尔伯特阻尼和自旋刚度的减少。在将P纳入（Ga，Mn）As中时观察到的微磁参数的变化与（Ga，Mn）（As，P）材料的降低的空穴密度、电导率和居里温度一致。我们报告的磁化进动阻尼是更强的n = 1自旋波共振模式比n = 0均匀磁化进动模式。
2014-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic simulation of exchange coupled ferri-/ferromagnetic composite in bit patterned media
铁磁/铁磁交换耦合复合材料是位图案化介质的有希望的候选者，因为其组成能够控制亚铁磁体的磁性。双层系统的微磁模型，我们也将这两个层的微结构特征。微磁有限元模拟进行调查的磁化反转行为的这种媒体。通过在铁磁体中加入交换耦合亚铁磁体，可以将开关场减小到$40\,\%$，并且开关场分布也变窄。为了达到这些显著的改进，需要$2\,\mathrm{mJ/m^2}$的界面交换耦合强度。
2016-04-05 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Establishing micromagnetic parameters of ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
(Ga As处于探索磁性与半导体物理和技术协同作用的研究前沿，并导致了适用于广泛材料系统的新自旋相关现象和功能的发现。它作为自旋电子学研究的理想模型材料的识别和实用性已经被报道的半导体掺杂趋势和微磁参数的大分散所破坏。在本文中，我们建立这些基本的材料特性，通过单独优化的高度非平衡合成每个锰掺杂水平，并同时确定所有的微磁参数从一组磁光泵浦和探测测量。我们的（Ga，Mn）As薄膜外延层，跨越广泛的可访问的掺杂，具有尖锐的热力学居里点奇异性的典型均匀的磁性系统。这些材料表现出系统的趋势，即随着掺杂的增加，磁化强度、载流子密度和居里温度（达到188 K）都在增加，吉尔伯特阻尼常数和自旋刚度的单调掺杂依赖性分别为~0.1-0.01和~2-3 meVnm^2。这些结果使（Ga，Mn）As控制良好的简并半导体的基本磁特性可比的共同带铁磁体。
2012-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the micromagnetic parameters in (Ga,Mn)As using domain theory
研究了具有垂直磁易轴的铁磁（Ga，Mn）As外延层的磁畴结构和磁性。我们发现，尽管有很强的磁滞，畴理论在结晶平衡可以用来确定微磁参数。结合磁光克尔显微镜、磁测量和铁磁共振测量，我们得到了磁畴$λ_c$的特征参数，畴壁宽度和比能，以及自旋刚度常数随温度的变化。磁化反转的成核势垒和场驱动畴壁传播的沃克击穿速度也进行了估计。
2007-10-02 cond-mat.mtrl-sci
A micromagnetic theory of skyrmion lifetime in ultrathin ferromagnetic films
我们使用的连续微磁框架推导出紧凑的skyrmion寿命公式由于热噪声在铁磁薄膜中具有相对较弱的界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。在没有一个鞍点连接的skyrmion解决方案的铁磁状态，我们解释skyrmion崩溃事件作为“捕获的一个微尺度”。这产生了一个明确的Arrhenius崩溃率与势垒高度和前因子作为所有材料参数的函数，以及崩溃的动力学路径。
2021-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci nlin.PS
Micromagnetic theory of spin relaxation and ferromagnetic resonance in multilayered metallic films
本文从修正的Landau-Lifshitz微磁动力学方程出发，将阻尼力矩看作是旋进磁化矢量与引入的内、外磁各向异性应力张量之间的耦合作用，研究了叠层微电子器件中金属薄膜的自旋弛豫。特别注意的是给出的指数弛豫时间和铁磁共振线宽的解析形式推导出的磁化能量损失方程和伽柏不确定性之间的关系在谐振形线的半峰全宽和共振激发寿命。发展理论的潜力进行了简要讨论，在最近的测量的背景下。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetics of ferromagnetic/antiferromagnetic nanocomposite materials. Part II: Mesoscopic modeling
本文采用介观微磁学方法模拟 Heusler 型 FM/AFM 纳米复合材料，证明多晶 AFM 基体及交换相互作用可解释迟滞回线及其垂直偏移。
2023-09-29 cond-mat.mtrl-sci
The complete micromagnetic characterization of asymmetrically sandwiched ferromagnetic films
铁磁薄膜的磁性在纳米尺度下由交换刚度、各向异性和磁场的影响决定。由于表面破坏反转对称性，额外的有效手性交换在任何磁性纳米结构中无所不在。这些所谓的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interactions，Dzyaloshinskii-Moriya interactions）会微妙或间接地影响所有不均匀的磁性状态。例如，在一个示例中，DMIs引起旋转方向的手性选择，并且可以固定畴壁（DW）中的磁化的局部旋转轴。但是，它们也可以稳定完全不同的扭曲磁结构。手征Skyrmions是一种二维粒子状拓扑孤子，是这些物体中最小的一种，目前被认为是新型自旋电子器件中可能的信息载体。观察和量化的手性交换效应提供了一个突出的点，在理解磁性薄膜和其他纳米结构。一种简单可靠的方法来确定非对称薄膜的材料参数--介电常数是目前研究的关键问题。在这里，我们提出了一个实验方法来确定一套完整的微磁参数。准静态克尔显微观察DW蠕变运动和平衡的圆形磁性物体的大小与标准的磁力测量相结合，以获得一致的一组这些材料的参数在多晶磁膜系统，即CrOx/Co/Pt堆栈。这些薄膜的量化微磁模型确定的圆形磁性物体，所看到的光学显微镜，作为普通的气泡域与同手性壁。根据微磁学计算，这些薄膜中的手性Skyrmions稳定的直径在40- 200 nm范围内，太小而不能用光学显…
2017-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic textures in exchange coupled-ferromagnetic multiferroic films
本研究针对多铁性器件低功耗应用需求，开展磁电-自旋轨道元件建模（重点为磁电组件）与磁化反转模拟，所提方法可分析尺寸因素、界面作用及外场对多铁性纳米元件磁态的影响。
2023-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical and micromagnetic simulation study the current driven domain wall motion in ferromagnetic (Ga,Mn)As
利用空间分辨的极磁光克尔效应显微镜和微磁学模拟研究了具有垂直各向异性的Ga_（0.95）Mn_（0.05）As霍尔棒结构中电流驱动的畴壁运动。无论初始磁位形如何，畴壁的传播方向与临界电流为1~ 2 × 10^5A/cm ^2的电流方向相反。考虑自旋转移矩项以及各种有效磁场项后，微磁学模拟结果与实验结果一致。我们的模拟和实验结果表明，自旋力矩，而不是奥斯特场是在这种材料中的电流驱动的畴壁运动的原因。
2008-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic study of a feasibility of the magnetic anisotropy engineering in nano-structured epitaxial films of (III,Mn)V ferromagnetic semiconductors
本文用有限元法模拟了（Ⅲ，Mn）V铁磁半导体的表观磁各向异性，探讨了这种磁各向异性的可实现性。最具代表性的情况下（Ga，Mn）As和它的面内单轴各向异性进行了研究。的铁磁半导体的连续膜以及膜结构的椭圆形反点的磁滞回线建模为各种偏心率，取向，和分离的反点。反点对磁各向异性的影响得到证实，但总体上被发现是非常弱的。随后的模拟（Ga，Mn）As膜的椭圆形点包括金属NiFe显示出更强的效果，揭示了切换的磁矩的铁磁半导体由切换行为的金属夹杂物。
2017-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Dynamics of ferromagnetic nanomagnets with vortex or single-domain configuration
我们研究了平面圆形坡莫合金纳米磁体1。磁涡旋和2.）单畴配置，使用微磁学模拟。孤立涡结构的动力学研究表明，涡度和平面外分量的中心极性可以快速（50-100 ps）和独立地切换。在薄的圆柱形坡莫合金（Py）纳米粒子的初始稳定的单畴状态的开关过程的微磁学模拟显示出几乎均匀的单畴行为，然后由自旋波的激发。
2003-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Non-linear vortex dynamics and transient effects in ferromagnetic disks
我们报告了一个时间分辨成像和微磁模拟研究的弛豫动力学的磁涡旋在非线性制度。我们使用时间分辨的光电子显微镜和微磁计算来研究图案化的Ni 80 Fe 20磁盘在长场脉冲的限制下的非线性涡旋动力学的出现。我们表明，超过20-25%的磁盘半径的核心移位，初始运动的特点是扭曲的漩涡，一个瞬态的横结壁状态，和不稳定性的核心极化，影响核心的轨迹。
2009-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Landau-Lifshitz-Bloch simulations of the magnetocaloric effect in continuous ferromagnetic-paramagnetic transitions
Universidad de Valladolid（巴利亚多利德大学）；ICMSE-CSIC, Universidad de Sevilla（塞维利亚大学凝聚态物质物理多学科能源科学单元（ICMSE-CSIC））；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
基于Landau-Lifshitz-Bloch方程研究铁磁材料在居里转变附近的磁卡效应，通过微磁学模拟分析复杂微结构材料的性能。
2025-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Study of spin dynamics and damping on the magnetic nanowire arrays with various nanowire widths
我们研究了铁磁纳米线阵列中包含吉尔伯特阻尼的自旋动力学。我们利用矢量网络分析仪铁磁共振（VNA-FMR）测量了铁磁纳米线阵列的铁磁共振，并对测量结果进行了微磁学模拟分析。我们发现实验的VNA-FMR谱和微磁学模拟结果之间的各种应用磁场非常好的协议。我们发现纵向条件下的退磁因子Nz（Ny）随着纳米线宽度的减小而增大（减小）。对于横向磁场，Nz（Ny）随着纳米线宽度的增加而增加（减小）。我们还发现，吉尔伯特阻尼常数从0.018增加到0.051的纳米线宽度的横向情况下，而它几乎是恒定的0.021的纵向情况。
2015-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion-like states in multilayer exchange coupled ferromagnetic nanostructures with distinct anisotropy directions
我们报道了在垂直磁化的Co/Pt多层膜交换耦合的涡旋态的Co纳米盘组成的图案化铁磁纳米结构中的磁Skyrmion态的实验观察。的磁力显微镜和微磁学模拟表明，取决于在这些系统中的Co/Pt垂直各向异性的大小，实现了两种不同模式的skyrmion形成。
2014-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Eigenmodes of twisted spin-waves in a thick ferromagnetic nanodisk
磁涡旋是拓扑非平凡的，通常存在于铁磁纳米盘中。到目前为止，三类自旋波本征模，在铁磁纳米盘中已经识别出了旋向、方位角和径向模式。在这里，使用微磁学模拟和分析计算，我们揭示了扭曲的自旋波模式在厚坡莫合金（Ni0.8Fe0.2）纳米盘。扭曲的自旋波携带拓扑电荷，其符号取决于纳米盘中磁涡旋的核心极性。通过在样品的一端施加旋转磁场，我们观察到连续产生的扭曲的自旋波，具有特征的螺旋相前和携带拓扑电荷l = 1，-1，2和-2。用解析方法导出了扭转自旋波的色散关系，其结果与微磁学数值计算符合得很好。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-driven domain wall motion along ferromagnetic strips with periodically-modulated perpendicular anisotropy
利用微磁学模拟方法，对具有空间调制垂直磁各向异性的铁磁条上磁畴壁的动力学进行了理论研究。具有各向异性的周期性磁层轮廓的铁磁层描绘了一组定义明确的能量最小值，其中在没有外部刺激的情况下，壁被钉扎，并且有利于畴壁的单向传播。沿这些棘轮状系统的电流驱动的畴壁运动的性能进行比较的字段驱动的情况下。我们的研究表明，电流驱动的畴壁运动表现出显着的改善相对于场驱动的情况下，在移位速度和存储密度，因此，它是建议开发新的设备。这些电流驱动的棘轮装置的可行性研究通过现实的微磁模拟和支持的一维模型更新，以考虑到周期性锯齿各向异性配置文件。最后，电流驱动的畴壁运动也评估系统中的三角形调制的各向异性设计，以促进双向移位的一系列的墙壁，一个功能，不能实现的磁场。
2018-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Influence of point defects on magnetic vortex structures
我们采用微霍尔磁强计和微磁学模拟研究单个亚微米级坡莫合金盘中单点缺陷的磁涡旋钉扎。通过使用图像反转电子束光刻工艺可以制造包含人工点缺陷的小铁磁颗粒。相应的微磁计算，模拟磁盘内的缺陷作为孔，给出合理的实验和模拟钉扎和脱钉场值之间的协议。
2004-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Chirp spectroscopy applied to the characterization of Ferromagnetic Resonance in Magnetic Tunnel Junctions
磁性隧道结器件在基于自旋转移力矩现象的开发的若干应用中找到用途。铁磁共振曲线是任何磁性隧道结的关键特性。它通常通过对正弦磁场或电流的磁响应进行大量测量来进行实验和数值表征。在这里，我们建议使用线性调频信号作为激励信号，以重建铁磁共振曲线与一个单一的测量/模拟。所提出的方法与传统的微磁学比较。
2015-03-12 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Magnetic Properties and Spin-Wave Dispersion for Ferromagnetic (Ga,Mn)As
本文提出了铁磁稀磁半导体（Ga，Mn）As的长波磁性的微观理论。的主机半导体能带结构的细节，所描述的六带科恩-Luttinger哈密顿量，被考虑在内。我们将我们的量子力学计算的经典微磁能泛函和确定各向异性能量和交换常数。我们发现，交换常数是大大增强相比，抛物型重空穴带模型的情况下。
2001-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Resonance in Permalloy Metasurfaces
基于市售的DVD-R光盘制备了具有亚微米周期性一维（1D）轮廓调制的坡莫合金薄膜，并利用铁磁共振（FMR）方法和微磁学数值模拟对其进行了研究。的主共振位置显示在平面内的角度依赖性，这是强烈地让人联想到，在铁磁薄膜与单轴磁各向异性。主信号和附加的低场线归因于由光栅周期限定的多个自旋驻波共振。研究结果对磁超材料和磁振子的应用具有重要意义。
2021-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Field Tuning of Ferromagnetic Domain Walls on Elastically Coupled Ferroelectric Domain Boundaries
我们报道了在弹性耦合铁磁-铁电异质结构中，铁磁畴壁在磁化反转过程中的演化。利用光学偏振显微镜和微磁学模拟，我们表明，自旋旋转和铁磁畴壁的宽度可以精确地控制所施加的磁场的强度，如果铁磁壁钉扎到90度铁电畴边界。此外，磁性带电和不带电畴壁之间的可逆切换是由磁场旋转启动的。两种壁类型之间的切换反转壁手性和突然改变的铁磁畴壁的宽度高达1000%。
2012-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Current-Driven Domain-Wall Dynamics in Curved Ferromagnetic Nanowires
研究了在塞曼场作用下，电流诱导纳米线中畴壁的运动。从微磁模型出发，我们推导出一个解析解，它的特点是畴壁运动作为一个谐波振荡。该解决方案将微磁材料参数与谐振子的动力学特性相关联，即，畴壁质量、共振频率、阻尼常数和作用在壁上的力。对于具有强曲率的导线，壁的偶极矩以及壁的几何形状影响振子的本征模。基于这些结果，我们建议实验的材料参数，否则难以访问的确定。数值计算证实了我们的解析解，并显示其局限性。
2006-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Statistical equilibrium measures in micromagnetics
我们推导出一个平衡统计理论的宏观描述的铁磁材料在正有限温度。我们的公式描述了最可能的平衡宏观态，产生一个相干的确定性的大尺度图像在域的大小变化，以及它捕获的热噪声引起的随机自旋波动的影响。我们讨论了所提出的制定的Landau-Lifschitz理论和Monte Carlo晶格模拟的基础上的域形成的研究的连接。
2001-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Two-Dimensional Modeling of Soft Ferromagnetic Films
我们研究了软铁磁薄膜对面内外加磁场的响应。我们的理论，在薄膜极限的微磁能的渐近分析的基础上，进行了两个步骤：首先，我们确定的磁荷密度通过求解凸变分问题，然后我们构建一个相关的磁化场使用一个强大的数值方法。实验结果与理论分析吻合较好。我们的分析是一致的，由范登伯格和布莱恩特和苏尔以前的工作，但它走得更远，特别是它适用于大的领域，甚至穿透样品。
2000-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale Modelling of the Antiferromagnet Mn2Au: From ab-initio to Micromagnetics
反铁磁体（AFM）是未来自旋电子学和存储器应用的强有力的候选者，主要是因为它们固有的快速动力学和缺乏杂散场，其中Mn 2Au是最有前途的之一。对于磁性材料性质的数值模拟，通常使用从头算方法、原子模型和微磁学。然而，每种方法都在一定的范围内描述了物理学。多尺度方法弥合这三种方法之间的差距已经提出了铁磁材料。在这里，我们提出了一个完整的多尺度模型的原子力显微镜Mn 2Au作为一个范例材料，从从头算方法的结果通过原子自旋动力学（ASD）的原子力显微镜Landau-Lifshitz-Bloch（AFM-LLB）模型。首先，使用基于早期第一性原理计算构造的经典自旋哈密顿量对体进行建模。其次，该自旋模型被用于随机Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）计算温度相关的平衡性质，如磁化强度和磁化率。第三，温度依赖的微磁参数被用于AFM-LLB中。我们通过比较ASD和AFM-LLB模型的三个典型的情况下，验证我们的方法：（一）阻尼磁振荡，（二）磁化动力学热脉冲类似泵探测实验，（三）热梯度下的磁畴壁运动。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Electric field driven magnetic domain wall motion in ferromagnetic-ferroelectric heterostructures
研究了铁磁-铁电异质结构中外加电场诱导的磁畴壁动力学。在传统的驱动机制，其中MDW运动是由磁场或电流直接感应，MDW运动出现在这里作为强钉扎的MDW到铁电畴壁（FDW）通过局部应变耦合的结果。通过进行广泛的微磁模拟，我们发现几个动力学制度，包括不稳定性，如自旋波发射和复杂的变换的MDW结构。在所有情况下，MDW的时间平均速度等于FDW的速度，表明没有Walker击穿。
2014-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Dimension reduction for the micromagnetic energy functional on curved thin films
近年来，人们对铁磁弯曲薄膜产生了极大的兴趣。特别是，薄的球壳是目前的极大兴趣，由于他们的能力，以支持skyrmion的解决方案，可以稳定的曲率效应，在相反的平面的情况下，需要的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。本文的目的是一个$Γ$ -渐近分析的微磁能泛函，当壳产生的情况下，如在一个球，由一个有界的，凸的和光滑的表面。
2017-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math-ph
Effect of spin transfer torque on the magnetic domain wall ferromagnetic resonance frequency in the nanowires
研究了铁磁纳米线中畴壁铁磁共振频率对自旋转移矩的影响。通过采用微磁学模拟与自旋转移矩，我们发现，畴壁共振频率随自旋极化电流密度的增加而降低，当没有在畴本身的共振频率的变化。令人惊讶的是，共振频率的变化是显着的（> 1.6 GHz）与自旋转移力矩，即使畴壁被钉扎。由于所提出的畴壁铁磁共振研究已被执行的钉扎畴壁，外来缺陷的贡献被排除在外。这是本研究的强大优势，因为在成像或输运测量中不可避免地存在非本征钉扎位点的影响。
2010-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in a "quasi" single domain magnetic grain: a new numerical micromagnetic technique
模拟了在瞬间施加反向磁场的情况下，细铁磁颗粒的磁化反转。系统的哈密顿量包含交换作用、单轴各向异性、塞曼能和偶极-偶极相互作用。将一个立方晶粒离散为64个立方亚晶粒，求解了无唯象阻尼的耦合旋磁运动方程。一个新的计划来解决这些方程的开发，利用每个子立方体磁化只有两个变量，并严格保存的绝对幅度。反转的初始阶段是均匀旋转，然后是由该均匀模式驱动的非均匀磁振荡的非线性激励。初始塞曼能量的过剩被转换成非线性自旋波，允许平均磁化基本上反转。准单畴细晶粒的磁化反转过程具有非线性扩散的哈密顿波动系统的一般特征。这种非线性扩散是禁止的强反转场和/或小晶粒尺寸。
2000-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Controlling the Polarity of the Transient Ferromagnetic-Like State in Ferrimagnets
在施加超短激光脉冲后，稀土-过渡金属合金中的反铁磁排列可以暂时变成具有稀土极性的铁磁。所提出的模型仅仅描述了这种效应，而没有显示其操纵的途径。在这里，我们使用广泛的原子自旋模型模拟和微磁理论的亚铁磁体在高温下预测，这种瞬态铁磁态的极性可以通过初始温度控制。我们表明，这是因为每个晶格的磁响应具有不同的温度依赖性，在低温下，过渡金属的响应速度比稀土，而在高温下，这种作用是互换的。我们的研究结果有助于对这种状态的物理理解和控制，从而为其在超快磁器件中的应用开辟了新的前景。
2014-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic and insulating behavior of LaCoO3 films grown on a (001) SrTiO3 substrate. A simple ionic picture explained ab initio
本文表明，氧空位实验观察到的薄膜的LaCoO 3受到拉伸应变是稳定的，根据从头计算。通过DFT计算，我们表明，6%数量级的氧空位形成垂直于（001）方向的链比化学计量溶液更稳定。这些导致磁性Co2+离子围绕铁磁耦合的空位。八面体环境中剩余的Co3+阳离子是非磁性的。导致铁磁绝缘相的间隙自然发生，我们提供了一个简单的离子图片来解释由此产生的电子结构。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Experimental and Numerical Understanding of Localized Spin Wave Mode Behavior in Broadly Tunable Spatially Complex Magnetic Configurations
铁磁共振力显微镜（FMRFM）扫描微磁针尖产生的空间不均匀磁场将自旋波模式限制在铁磁薄膜中，从而实现了纳米级磁性器件内部磁场和自旋动力学的显微成像。在这里，我们报告了一个详细的研究自旋波模式在一个薄的铁磁薄膜局部磁场配置经常遇到FMRFM实验，包括几何形状中的探针磁矩是平行和反平行的均匀磁场。我们证明，本地化模式的特性，如共振场和限制半径，可以广泛地调谐通过控制相对于膜平面的外加场的方向。微磁模拟准确地再现我们的FMRFM光谱允许定量的本地化模式的理解。我们的研究结果揭示了一个一般的方法，产生紧密限制的自旋波模式在各种几何形状具有良好的空间分辨率，显着促进FMRFM的广泛应用。这为在各种背景下成像磁性和自旋波动力学铺平了道路，以揭示纳米级自旋激发的新物理。
2014-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Progressive magnetic softening of ferromagnetic layers in multilayer ferromagnet-nonmagnet systems and the role of granularity
我们报道了铁磁-非磁（Co-Au）多层膜系统中最顶层磁性层的结构和磁性行为的研究。对一系列多层膜进行的掠射角X射线衍射测量表明，随着双层膜数量的增加，最顶层磁性层的非晶化程度逐渐增加。同时，磁光克尔效应测量发现，顶部Co层的磁硬度和磁晶各向异性降低。根据Herzer的随机各向异性模型讨论了这种磁软化现象。多层系统的微磁模拟也证实了这些观察结果。
2017-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Domain wall nucleation in ferromagnetic nanowire with perpendicular magnetization stimulated by stray field of V-shaped magnetic particle
利用微磁学方法模拟了由垂直各向异性纳米线和位于纳米线上的面内各向异性V形纳米颗粒组成的铁磁平面结构中畴壁成核和钉扎/脱钉扎过程.根据粒子磁矩的方向，研究了该系统在外磁场中的磁化反转特性。讨论了基于这种系统的磁逻辑单元（LC）的可能变体。
2017-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Size Dependence of Domain Pattern Transfer in Multiferroic Heterostructures
多铁性异质结构中的磁电耦合可以产生磁各向异性的大的横向调制，使得铁电畴能够压印到铁磁薄膜中。铁磁膜内的交换和静磁相互作用反对这种域的形成。使用微磁学模拟和1-D模型，我们证明了竞争的能量导致的崩溃的域模式转移低于临界域宽度。此外，磁场的旋转导致具有不同磁各向异性的两个标度制度之间的突变。
2014-01-16 cond-mat.mtrl-sci
Current-driven skyrmion motion along disordered magnetic tracks
利用微磁学模拟方法，对电流脉冲驱动下Skyrmions沿铁磁条的运动进行了理论分析。从扩展的刚性Skyrmion模型获得了描述电流脉冲期间和之后的Skyrmion动力学的解析表达式，并将其预测与完美样本的全微磁模拟进行了比较，结果非常一致。沿实际样品的随机无序的动力学也研究了这两个模型。我们的分析描述了电流驱动的skyrmion动力学背后的相关成分，预计将有助于了解最近和未来的实验。
2018-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Observation of localized ferromagnetic resonance in a continuous ferromagnetic film via magnetic resonance force microscopy
我们提出了磁共振力显微镜（MRFM）测量的铁磁共振（FMR）在50 nm厚的坡莫合金膜，相对于外部磁场的方向倾斜。在小的探针-样品距离的MRFM频谱分解成多个模式，我们确定为本地的MRFM尖端的磁场限制的铁磁共振。微磁模拟支持这种模式的识别，并显示它们是稳定的偶极尖端场的区域中，有一个组件反平行于所施加的字段。
2009-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Pathways of structural and magnetic transitions in ferromagnetic shape memory alloys
铁磁形状记忆合金研究中的一个基本问题是磁弹性耦合的性质及其驱动结构转变的程度。这个问题也是开发新的和优化的合金的关键，这些合金在低开关场下结合了高应变。在本研究中，它示出的微磁结构的重新配置是奴役，并遵循在这些合金中使用NiMnGa和FePd合金系统的马氏体相变。这是通过发展一种新的高速电子方法来研究磁畴动力学的温度依赖性，称为磁跃迁谱。磁性和结构转变的顺序被发现如下。对于冷却，结构转变之后是磁转变，对于加热，磁转变之后是结构转变。
2003-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic origin of magnetization reversal in exchange-coupled ferro-/ferrimagnetic bilayers
在这项研究中，交换耦合双层系统，由亚铁磁性TbFeCo合金层和铁磁性[Co/Ni/Pt]N多层膜，磁反转过程进行了研究。特别是，未成年人的循环研究，探测仅仅是较软的铁磁层的反转特性，揭示了两个不同的反转机制，这强烈依赖于铁磁层的厚度。对于厚层，观察到宏观小回路的不可逆切换。这个反转过程的微观起源进行了详细研究，通过高分辨率磁力显微镜，显示反转是由面内畴壁传播通过铁磁层触发。相比之下，薄铁磁层显示出无磁致伸缩的反转，这是成核主导的，由于晶粒间的Co/Ni/Pt多层膜的磁各向异性的变化和与硬磁TbFeCo层的不均匀交换耦合，如微磁模拟所证实的。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domain walls as broadband spin wave and elastic magnetisation wave emitters
报道了在铁磁薄膜中直接观测到磁畴壁的自旋波和弹性波发射。在交变均匀磁场的驱动下，磁畴壁充当相干磁化波源。在铁磁共振以下和以上的方向和低阻尼弹性波被激发。磁致弹性诱导声剪切波的波矢通过改变激励频率而线性调谐。畴壁发射的静磁表面自旋波发生在更高的频率，微磁学模拟证实了这一特性。微磁性物体的磁化波激发的不同模式是与结构化磁性薄膜中的动态磁化过程相关的一般物理现象。磁畴壁可以用作可重构天线，用于通过控制波取向来产生自旋波和弹性波。
2018-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nucleation and high-density packing of 360° domain walls on planar ferromagnetic nanowires by using circular magnetic fields
我们提出了一种机制的成核和高密度堆积的360°畴壁的平面铁磁纳米线，100 nm宽，通过使用圆形磁场。与180° DW相比，来自360° DW的杂散场的范围是有限的，这允许它们在潜在的数据存储设备中比180° DW更密集地封装。我们使用微磁模拟来展示360° DW的高密度包装，使用一系列矩形16 x 16 nm 2的凹口作为纳米线上的局部钉扎位点。对于这些凹口，DW之间的最小间距为240 nm，对应于每微米4 DW的360° DW堆积密度。理解360° DW的拓扑性质使我们能够理解它们在所提出的几何结构中的形成和湮灭。相邻的360° DW具有相反的环流，并且更近的间距导致相邻壁破裂成180° DW并湮灭。
2015-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Spin torque ferromagnetic resonance with magnetic field modulation
我们提出了一种利用磁场调制的宽带自旋矩铁磁共振（ST-FMR）技术来测量磁性纳米结构中的自旋波性质。这种技术提供了很大的改进，在传统的ST-FMR测量的灵敏度，和应用这种技术的纳米磁性隧道结（MTJ）揭示了一个丰富的频谱的自旋驻波本征模。ST-FMR测量与自旋波谱的微磁模拟的比较，使我们能够解释在纳米MTJ的低频磁激发的字符。
2013-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of magnetic field and ferromagnetic film thickness on domain pattern transfer in multiferroic heterostructures
BaTiO $_3$中的畴通过逆磁致伸缩效应诱导CoFeB中的单轴磁各向异性的规则调制。结果，CoFeB楔形膜和BaTiO $_3$衬底的畴结构与CoFeB中BaTiO $_3$钉磁畴壁中的完全和直的铁电畴边界相关。我们使用X射线光电子显微镜和磁光克尔效应显微镜来表征钉扎畴壁的自旋结构。在旋转磁场中，两种畴壁类型之间发生突然且可逆的转变，即，磁化矢量头对尾对准的窄壁和具有交替的头对头和尾对尾磁化配置的宽得多的壁。我们表征的磁畴壁自旋结构的变化作为磁场强度和CoFeB薄膜厚度的函数，并比较实验结果与微磁学模拟。
2017-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin Wave Scattering in Ferromagnetic Cross
测量了直角铁磁十字中的自旋波散射。形状各向异性定义了零偏置磁场下的磁化基态。自旋波在铁磁十字中心的散射强烈地依赖于偏置磁场的幅度和角度。微磁学模拟表明，低的面内偏置磁场旋转的磁化的十字中心，而臂保持轴向磁化由于形状各向异性。讨论了偏置磁场对自旋波散射的影响，并探讨了基于这种结构的自旋波开关。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Theory of Dzyaloshinskii domain wall tilt in ferromagnetic nanostrips
本文提出了一种在具有面外各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的铁磁纳米带中由于横向面内磁场引起的畴壁倾斜的解析理论。该理论将畴壁视为具有依赖于取向的能量的一维物体，其与样品边缘相互作用。我们表明，在外加磁场的磁畴壁保持直，但倾斜的磁场的方向是成比例的磁场强度为中等的领域和足够强的磁场强度的角度。此外，我们得到了一个非线性依赖的倾斜角上施加的电场在较弱的介电常数。我们的分析结果证实了微磁学模拟。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lecture Notes on Semiconductor Spintronics
这些非正式的课堂讲稿从历史的角度描述了半导体自旋电子学的进展，并与铁磁金属自旋电子学的成就进行了比较。在概述了自旋电子学研究背后的动机后，介绍了三组材料的调查结果。这些包括非磁性半导体，涉及半导体和铁磁金属的混合结构，以及顺磁或铁磁相的稀磁半导体。特别注意的是孔控制的铁磁系统，其热力学，微磁，运输和光学性质的详细描述连同相关的理论模型。
2007-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of droplet soliton drift resonances in a spin-transfer-torque nanocontact to a ferromagnetic thin film
磁液滴孤子是在具有垂直磁各向异性的薄膜中激发的一种非线性动力学模式，具有自旋转移矩。虽然液滴孤子已被证明是稳定的滞后响应所施加的电流和磁场在低温下，在室温下的测量表明不太稳定和减少的滞后宽度。在这里，我们报告的证据液滴孤子漂移不稳定性，导致漂移共振，在室温下，解释其较低的稳定性。微磁学模拟表明，漂移不稳定性是由纳米接触区域中的有效场不对称性产生的，该区域可以具有不同的起源。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deflection of (anti)ferromagnetic skyrmions at heterochiral interfaces
设计具有空间异质性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，Dzyaloshinskii-Moriya interaction）的磁性纳米结构是实现潜在器件中磁skyrmions的先进限制和控制的一条有前途的途径。在这里，我们讨论了理论上如何skyrmion相互作用的异手界面，使用微磁学模拟和分析参数。我们表明，一个异手界面偏转的铁磁（FM）skyrmions的轨迹，这种偏转的程度是由所施加的自旋极化电流和跨界面的不同的介电常数调谐。此外，我们表明，这种偏转的FM skyrmion的特性，是完全不存在的反铁磁（AFM）的情况下。反过来，我们发现，AFM skyrmion实现更高的速度比FM对应，但经历更强的约束在纳米工程异手性轨道，这加强了AFM skyrmion作为一个有利的选择skyrmion为基础的设备。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropy-assisted magnon condensation in ferromagnetic thin films
本研究通过理论分析与微磁模拟，证明添加易轴磁各向异性可辅助YIG薄膜中磁振子凝聚，并可能解释Bi掺杂实验，为量子自旋电子学中电流驱动磁振子凝聚开辟新途径。
2024-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic domains in thin ferromagnetic films with strong perpendicular anisotropy
我们研究了具有强单轴各向异性且易磁化轴垂直于薄膜平面的铁磁薄膜的基态能量和最佳畴模式的标度。从完整的三维微磁模型出发，我们确定了从单畴过渡到多畴基态，如气泡或迷宫图案发生的临界缩放。此外，我们分析了能量的渐近行为，在两个制度分开的过渡。在单畴区，能量$Γ$ -收敛到一个更简单的二维和本地模型。在第二个政权，我们推导出的最小能量的标度，并推导出一个典型的域大小的标度律。
2017-02-07 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.AP
Probing anisotropy in epitaxial Fe/Pt bilayers by spin-orbit torque ferromagnetic resonance
该研究利用STFMR探测分子束外延生长的微图案化Fe/Pt双层膜磁各向异性，并结合宽带FMR、解析模型与微磁模拟验证了射频谱方法的有效性。
2021-08-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
