Reconfigurable magnetic domain wall pinning at the nano-scale using vortex-generated magnetic fields
我们证明，磁涡核下产生的杂散磁场可以用来产生纳米尺度的，本地化的磁畴壁的钉扎网站在下面的，垂直磁化的纳米带。此外，钉扎强度可以通过切换涡核极性来调节。实际上，切换芯极性使得其与扩展域的磁化对准（而不是与其相反）可以用于将涡旋介导的壁脱钉场减小40%至90%，这取决于系统几何形状。在窄带中，通过将芯部从带的中心移开，也可以显著减小去钉扎场。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall
Static and dynamic properties of vortex pairs in asymmetric nanomagnets
磁性多层纳米柱中的堆叠自旋-涡旋对，与涡旋芯尺寸相比，涡旋之间的垂直间隔小，表现出在单个涡旋中不存在的自旋动力学。这种动力学是非线性的，是由于系统中强烈的直接核-核耦合，在小信号激励中占据主导地位。我们观察和解释的自旋共振模式，禁止线性动力学内的外观，并讨论它们如何依赖于样品中的磁性和形态不对称性。
2015-11-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic Vortex with Skyrmionic Core in Thin Nanodisk of the Chiral Magnets
利用微磁学方法和蒙特卡罗模拟，在具有Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用和单轴各向异性的手征磁铁薄纳米盘中获得了一种具有Skyrmionic核和一系列圆形自旋条纹的涡旋自旋织构。通过控制盘的大小，可以连续地调节Skyrmion核的大小。而且，在一定的盘尺寸下，即使没有外加磁场和热涨落的帮助，这种涡旋态也可能是自发基态。此外，单轴各向异性能够稳定这种涡旋自旋织构。我们预期，目前的工作将激发进一步的实验研究探索自旋结构。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall
Selective control of vortex polarities by microwave field in two robustly synchronized spin-torque nano-oscillators
控制耦合自旋力矩纳米振荡器（STNO）的工作状态，包括它们的同步，对于诸如复杂振荡器网络的应用是必不可少的。在这项工作中，我们实验证明了选择性控制两个耦合涡STNO通过微波辅助切换其涡核极性。首先，这两个振荡器同步，由于偶极相互作用在一个广泛的频率范围内调谐的外部偏置场。相干输出被证明与强大的线宽减少。然后，我们展示了每个振荡器的单独涡旋极性控制，这导致同步/去同步化，由于伴随的频率偏移。我们的方法可以很容易地扩展到多元件耦合振荡器网络。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall
Controlling the synchronization properties of two dipolarly coupled vortex based spin-torque nano-oscillators by the intermediate of a third one
在本文中，我们提出了通过在两个偶极耦合的基于涡旋的自旋矩纳米振荡器之间放置一个中间振荡器来控制它们之间的锁相强度。我们通过微磁模拟表明，锁相的强度可以在很大程度上由中间振荡器中的电流的微小变化来调谐。我们开发了简化的数值模拟的基础上的涡核轨迹的解析表达式，这将是有用的调查大阵列的密集包装的自旋扭矩振荡器通过其杂散场相互作用。
2017-01-31 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
Nanocontact vortex oscillators based on Co$_2$MnGe pseudo-spin valves
我们提出了一个实验研究的涡旋动力学的磁性纳米接触的基础上伪自旋阀包括Co $_2$ MnGe Heusler化合物。薄膜生长的分子束外延，精确的化学计量控制和定制的堆叠顺序，使我们能够定义底部的铁磁层作为参考层，与自由和参考层之间的耦合最小。使用纳米压痕技术制造了20 nm直径的纳米接触，导致自旋转移扭矩高于一定的电流阈值所产生的涡流的自持回转。通过结合频域和时域测量，我们表明，不同类型的自旋转移诱导的动力学相关的不同模式的磁涡旋配置，如模式跳跃，模式共存和模式灭绝出现除了通常的回转模式。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall
Magnetic vortex echoes: application to the study of arrays of magnetic nanostructures
我们建议使用纳米磁体中涡旋核的旋向运动来产生磁回波，类似于NMR中的自旋回波。当纳米磁体阵列，例如，纳米盘，用平面内（xy）场磁化，并且在时间τ之后，场脉冲反转芯磁化;回波是t=2τ处的M_{xy}中的峰值。它的弛豫时间取决于非均匀性，纳米点之间的相互作用和吉尔伯特阻尼常数α。通过微磁学仿真验证了其可行性。为了说明回波的应用，我们已经确定了不均匀性，并测量了由距离d分开的纳米盘阵列中的磁相互作用，找到了d^{-n}依赖性，其中n \approx 4。
2012-01-17 cond-mat.mes-hall
Stability of magnetic vortex in soft magnetic nano-sized circular cylinder
从理论上研究了纳米尺度软铁磁材料圆柱中磁涡旋随中心位移的稳定性。提出了在圆柱侧不产生磁荷的涡旋位移模式，并计算了圆柱的绝对单畴半径与圆柱厚度和材料交换长度的函数关系。在半径小于单畴半径的圆柱体中，涡旋状态是不稳定的，并且是绝对禁止的（除非被材料缺陷钉扎），因此在没有施加磁场的圆柱体中磁化矢量的分布是均匀的（或准均匀的）。给出了纳米尺度圆柱体的相图，包括稳定线和亚稳区。
2001-10-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Wave Spectrum in Magnetic Nanodot with Continuous Transition between Vortex, Bloch-type Skyrmion and Néel-type Skyrmion States
我们研究了在不同的非均匀的，拓扑非平凡的磁化状态，特别是涡旋和skyrmion状态的圆形铁磁纳米点的自旋波激发。平面外磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用的强度的逐渐变化导致不同稳定磁配置之间的连续相变，并允许在涡旋、布洛赫型skyrmion和Néel型skyrmion状态中和之间映射动态自旋模式。我们的研究阐明了在各种稳定磁化状态下旋向模、方位角自旋波和呼吸模之间的联系，有助于理解Skyrmion背景下丰富的自旋激发谱。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall
Current-induced vortex-vortex switching in a nanopillar comprising two Co nano-rings
我们制作了一个电流垂直于平面的赝自旋阀纳米柱，它由一个厚的和一个薄的Co环组成，具有深亚微米的横向尺寸。直流电流可以有效地在环中诱导出具有所需手征的磁通闭合涡旋态。涡旋态之间的突变也实现了直流电流和巨磁电阻效应检测。奥斯特场和自旋转移矩对磁转变都有重要影响，但前者占主导地位。它们可以被设计成在涡旋到涡旋的转变中相互合作，通过仔细地设置厚Co环中涡旋态的手征性。
2007-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Response to noise of a spin transfer vortex based nano-oscillator
我们从实验和分析两个方面研究了热噪声对自旋转移纳米振荡器中涡旋磁化的持续回旋模式的影响及其对线宽展宽的影响。进行一些时域测量，我们能够分别提取的相位噪声和幅度噪声在室温下的直流电流和垂直场的几个值。对于实验的理论描述，我们扩展的一般模型的非线性自振子的涡核动力学的情况下，并提供了一些解析表达式的响应噪声的系统之间的耦合系数的相位和振幅的涡核动力学由于非线性。通过对实验结果的分析，指出了振幅-相位噪声转换对线宽展宽的重要作用，并提出了一些改善涡旋型自旋转移纳米振荡器光谱相干性的方法.
2013-11-25 cond-mat.mes-hall
Parallel pumping of magnetic vortex gyrations in spin-torque nano-oscillators
我们的实验表明，大的磁涡旋振荡可以参数激发在磁隧道结的射频（rf）电流注入的两倍的固有频率的回旋涡核运动。激励机制是基于注入电流产生的射频正交场对涡旋运动的平行泵浦。理论分析表明，当射频电流较小时，实验结果可以解释为参量放大的表现;当射频电流超过一定阈值时，实验结果可以解释为参量不稳定的表现。通过考虑能量非线性，我们成功地描述了涡旋振荡的振幅饱和以及稳定区域的共存。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall
Non-Adlerian synchronization of dipolar coupled vortex Spin-Torque Nano-Oscillators
本文用解析和数值方法研究了不同柱直径的偶极耦合涡旋型自旋力矩纳米振荡器（STNO）的同步动力学。我们确定的关键柱间距离同步发生作为其直径不匹配的函数。我们得到数值相图显示非同步和同步状态之间的过渡，并比较它的分析预测，我们使用Thiele方法。我们的研究表明，对于相对较小的直径差异的同步动力学可以定性地描述用阿德勒方程。然而，当直径差异显着增加时，系统变得强烈的非阿德勒。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Probing the anharmonicity of the potential well for magnetic vortex core in nanodot
用磁共振力显微镜（MRFM）动态测量了限制磁涡核位置的势阱的非谐性。MRFM尖端的杂散场用于将核心位置从阱最小值移开。然后，从涡核平移模式的本征频率上引起的相对频移推断出非谐性。这些位移的痕迹被记录，同时扫描尖端上方的一个孤立的纳米点，图案化的单晶FeV膜。提出了一个分析框架来分析数据。它的结果在定量测量的非谐系数被发现是积极的和50%的抛物线的贡献。这通过外部磁场来校准旋向模式的可调谐性。在我们的样本中，我们观察到的涡核位移的纳米点半径的约三分之一的本征频率的变化高达+10%。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
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
Robust synchronization of an arbitrary number of spin-torque driven vortex nanooscillators
在自旋极化的直流电流作用下，铁磁纳米元件的非线性磁化动力学是固态磁学中研究最多的现象之一。尽管付出了巨大的努力，在几个这样的纳米元件（自旋扭矩驱动的纳米振荡器，或STNO）中引起的振荡的同步仍然代表着从基础和技术的角度来看的一个重大挑战。在本文中，我们提出了一个系统，其中任何数量的STNO的同步，由磁化涡旋内平方纳米元件，可以很容易地实现。使用全尺寸的微磁模拟，我们表明，这些STNO的同步是非常动态稳定的，由于它们的磁偶极相互作用提供了非常大的耦合能量。最后，我们证明，我们的概念允许强大的同步任意数量的STNO（排列为一维链或二维阵列），即使当电流供应纳米接触具有广泛的尺寸分布。
2014-01-14 cond-mat.mes-hall
Spin-Transfer Torque Induced Vortex Dynamics in Fe/Ag/Fe Nanopillars
我们报告的实验和分析工作的自旋转移扭矩诱导的涡旋动力学在金属纳米柱与平面磁化层。我们研究了直径为150 nm的纳米柱，包含两个Fe层，厚度分别为15 nm和30 nm，由6 nm的Ag间隔物隔开。样品的几何形状是这样的，它允许在Fe盘中形成磁涡旋。正如微磁学模拟所证实的那样，我们能够制备其中一个磁性层均匀磁化而另一个包含涡旋的状态。我们的实验表明，在这种配置中的自旋转移力矩可以激发涡旋动力学和分析它们的依赖于施加在样品平面上的磁场。旋转中心不断地偏离圆盘中心，并且电势随场强改变其形状。后者反映在激励频率的场依赖性中。在第二部分中，我们提出了一种新的机制，在纳米柱与一个完美的均匀磁化的平面内偏振层的回旋模式的激发。我们分析表明，在这种配置的涡旋可以吸收能量的自旋极化电流，如果角自旋转移效率函数是不对称的。这种效应得到了微磁模拟的支持。
2011-02-13 cond-mat.mes-hall
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
Azimuthal Spin Wave Excitations in Magnetic Nanodots over the Soliton Background: Vortex, Bloch and Néel-like skyrmions
我们研究了圆形铁磁纳米点在不同的非均匀、拓扑非平凡磁化状态下的方位角自旋波（SW）激发，特别是涡旋、布洛赫型skyrmion和Néel型skyrmion态.这些状态之间的SW谱的连续映射是通过逐渐改变面外磁各向异性和Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya exchange interaction，Dzyaloshinskii-Moriya）来实现的。我们的研究表明，提升SW频率简并和频率水平的系统学的变化。这种变化是由几何Berry相位引起的，该相位存在于涡旋态中的点边缘局域SW中，并且在Skyrmion态中消失。此外，沟道的方位角SW本地化的skyrmion边缘的存在，并诱导大的频率分裂。这是由于非互易性引起的，而呼吸和回旋模式的耦合与孤子运动有关。最后，一个有效的耦合的动态磁化在skyrmion状态的均匀磁场的纳米点与非圆对称。
2017-11-20 cond-mat.mes-hall
Optimizing magneto-dipolar interactions for synchronizing vortex based spin-torque nano-oscillators
本文对两个基于涡旋的自旋矩纳米振荡器之间的磁偶极耦合和同步进行了理论研究。在这项工作中，我们研究的耦合效率的依赖关系的相对磁化参数的系统中的涡旋。为此，我们结合微磁模拟，蒂勒方程的方法，和分析宏观偶极子近似模型，以确定最佳的配置，实现相邻振荡器之间的锁相。值得注意的是，我们比较了平行（P）极性和相反（AP）极性的涡旋配置。我们表明，AP核心配置表现出的耦合强度约三倍大于P核心配置。
2015-06-05 cond-mat.mes-hall
Micromagnetic study of equilibrium states in nano hemispheroidal shells
我们提出的薄铁磁纳米半球壳的尺寸范围从1到50纳米（内部尺寸）的微磁学模拟结果。根据球壳的几何参数和磁参数，球壳中存在四种不同的磁相：易轴、易面、洋葱和涡旋。分析了涡流磁化强度分布的剖面，讨论了不同涡流分析方法的局限性和适用性。此外，我们调查的总能量密度为每个磁分布的半球壳尺寸的函数。
2016-07-04 cond-mat.mes-hall
Efficient Synchronization of Dipolarly Coupled Vortex-Based Spin Transfer Nano-Oscillators
由于其非线性特性，自旋转移纳米振荡器可以很容易地使其频率适应外部刺激。这使得他们有趣的模型系统，研究同步的影响，并带来了一些机会，以改善其微波特性，鉴于其在信息和通信技术中的应用，并设计创新的计算架构。到目前为止，自旋转移纳米振荡器的相互同步通过传播自旋波和交换耦合在一个共同的磁性层已被证明。在这里，我们表明，偶极相互作用也是一个有效的机制，以同步相邻的振荡器。我们实验研究了一对基于涡旋的自旋转移纳米振荡器，在这种振荡器中，尽管振荡器之间存在显著的频率失配，但仍然可以实现相互同步。重要的是，耦合效率是由涡流的磁结构控制的，正如强调同步过程中的物理作用的分析模型以及微磁模拟所证实的那样。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Core-Core Dynamics in Spin Vortex Pairs
我们研究磁性纳米柱，其中两个薄的铁磁纳米颗粒被纳米薄的磁性间隔物隔开，并且可以设置成稳定的自旋涡旋对配置。涡旋对系统的16个基态的特征在于平行或反平行的手征性和平行或反平行的芯-芯排列。我们检测和区分这些单独的涡对状态的实验和分析其动力学分析和数值。特别感兴趣的是强核-核耦合的极限，我们发现它可以主导系统中的自旋动力学。我们观察到，0.2 GHz的回旋共振模式的个别涡被替换为2-6 GHz范围的集体旋转和振动的核心共振的配置中的核心形成一个绑定对。这些结果展示了在纳米尺度上产生和操纵自旋态的新机会，并可能证明对新型超密度存储设备有用，其中信息存储为多个涡旋核心配置。
2011-10-20 cond-mat.mes-hall
Synchronization of chiral vortex nano-oscillators
自旋电子振荡器在射频通信和神经形态计算中的潜在应用推动了其发展。在这项工作中，我们提出了一个自旋电子振荡器的基础上的手征耦合的磁性薄膜图案的各向异性。将面内磁化圆盘压印在面外磁化平板上，振荡器在圆盘中呈现出类似极涡的磁结构，并通过强的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用稳定。通过微磁学模拟，我们调查其振荡特性下施加的自旋电流，并通过放置在附近的振荡器的合奏，我们证明了它们的同步与不同的共振频率。最后，我们展示了它们在神经形态计算中的潜在应用，使用具有六个振荡器的网络。
2021-06-04 cond-mat.mes-hall
Complex dynamics of nano-oscillators with dual vortex free layers mutually coupled via spin-torques
本文通过Mumax3微磁学模拟，研究了包含两个相互作为动态极化器的涡旋自由层的自旋力矩涡旋振荡器（STVO）的复杂动力学，揭示了相对涡旋配置与层不对称性对电流驱动动力学的影响，并发现了自调制旋转、C态动力学及混沌转变等复杂动力学区域。
2025-11-01 cond-mat.mes-hall
Orbit-like trajectory of the vortex core in a magnetic nanodot
在物理学中，守恒量是理解和描述物理现象的关键。这些守恒量与经典力学和场论中的Noether定理和拉格朗日描述有关。本文用能量$E$和垂直于轨道平面的矢量$\vec{A} = -\vec{L} + \vec{G} \, |\vec{r}_c|^2/2$这两个守恒物理量建立了涡核轨迹方程，其中$\vec{G}$、$\vec{L}$和$\vec{r}_c$分别是涡核的拓扑回转矢量、角动量和位置。我们发现，在一个耗散项的情况下，涡核的小偏差，轨迹是有界的两个同心圆之间。相反，在与阻尼系数成正比的耗散项的作用下，$\vec{A}$不再保守，涡核要么向中心移动，要么向圆柱外移动，这取决于磁涡旋的圆度和圆柱平面内施加的磁场的强度。
2020-11-12 cond-mat.mes-hall
Resonant pinning spectroscopy with spin-vortex pairs
磁性纳米柱中的涡旋对具有强耦合的芯和通过形态缺陷对芯之一的钉扎，用于执行共振钉扎光谱，其中施加到纳米柱的微波激励仅在激励与芯-芯对的特定初始状态的旋转或回转本征模共振时产生芯的钉扎或脱钉扎。本征模式的频率之间的钉扎和脱钉状态的转移的实验确定和理论解释，并说明了潜在的多核自旋涡旋存储器与共振写入的信息到各种稳定的涡旋对状态。此外，它示出了如何相同的共振光谱技术应用于涡对可以被用作一个敏感的纳米级探针，用于表征磁性薄膜中的形态缺陷。
2018-03-12 cond-mat.mes-hall
Effects of asymmetry in strongly coupled spin vortex pairs
研究了磁不对称性对合成纳米磁体中具有平行芯极化和反平行手征的强耦合自旋涡旋对的影响。这包括涡核长度不对称、偏置场不对称和两个涡核之一的钉扎。我们的实验观察以及分析和微磁建模显示如何磁不对称性可以用来区分磁共振，否则退化的多个稳定状态的涡旋对。这些结果扩展了纳米结构中的自旋涡旋阵列的知识基础，并且应该是有用的，在最近的建议中，编码信息到多个拓扑自旋状态，如单个和多个涡旋核/手性状态。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall
Off-centered immobile magnetic vortex under influence of spin-transfer torque
涡旋态磁性纳米颗粒的平衡磁化强度分布受自旋转移矩的影响：盘状颗粒出现偏心面外涡旋，非对称环形颗粒出现纯平面涡旋。自旋电流导致额外的面外磁化结构相同的众所周知的倾角结构的运动涡旋。倾斜结构的形状取决于电流强度和偏心位移的大小，而与涡旋极性无关。临界电流取决于纳米点的厚度。
2010-10-27 cond-mat.mes-hall
Vortex oscillations induced by a spin-polarized current in a magnetic nanopillar: Evidence for a failure of the Thiele approach
通过微磁学模拟和解析计算研究了自旋极化电流在磁性纳米柱中诱导的涡旋激发。阻尼运动，固定涡旋转和切换的涡核连续观察到的电流值的增加。我们表明，即使是小振幅的旋涡运动，基于经典的Thiele方法的分析描述可以产生定量和定性不健全的结果。我们建议并验证了一个新的分析技术的基础上计算的能量耗散。
2009-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Switching the magnetization of magnetostrictive nanomagnets from single-domain to non-volatile vortex states with a surface acoustic wave
我们报道了用从叉指电极发射的表面声波（SAW）操纵在体128° Y切割的钛酸锂上描绘的椭圆形钴磁致伸缩纳米磁体（标称尺寸~ 340 nm x 270 nm x 12 nm）的磁状态。最初被磁化为具有沿着椭圆的长轴指向的磁化的单畴状态的隔离的纳米磁体被调制这些纳米磁体的应力各向异性的表面声波驱动成涡旋状态。纳米磁体保持在涡旋状态，直到它们被强磁场复位到初始单畴状态，使得涡旋状态非易失性。这一现象是建模和解释使用微磁框架，并可能导致非常节能的磁化切换方法的发展。
2016-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Multiple vortex-antivortex pair generation in magnetic nanodots
磁涡旋与旋转磁场的相互作用导致涡旋-反涡旋对的成核，从而导致涡旋极性切换。这一过程的关键点是产生一个倾角，这可以解释为一个非线性共振系统的某些磁振子模式与非线性耦合。通常观察到的单倾向构造是多倾向构造的一种特殊情况。具有$n$倾角的结构的动力学被描述为具有方位角数$m=0,\pm n,\pm 2n$的非线性耦合模式的动力学。利用空间和时间变化的磁场，可以在涡旋态纳米盘中获得任意数量的涡旋反涡旋对的多倾角结构。提出了一种可能的多倾角结构生成实验装置的方案。
2010-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamics and reversible control of the vortex Bloch-point vortex domain wall in short cylindrical magnetic nanowires
本研究通过数值模拟与解析建模，揭示短圆柱形铁磁纳米线中SV与BP-DW态的可逆切换机制，给出低功耗操控的最优参数，为拓扑磁存储器研发提供新方向。
2023-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Electric Field Control of Three-Dimensional Vortex States in Core-Shell Ferroelectric Nanoparticles
在Landau-Ginzburg-Devonshire方法与静电方程相结合的框架下，我们对置于聚合物或液体介质中的可调顺电钛酸锶壳覆盖的铁电钛酸钡核中的极化行为进行了有限元建模。一个稳定的二维涡旋形成在核心后，零场松弛的初始随机或多域分布的极化，其中的涡旋轴是指向沿核心结晶轴之一。随后，施加具有可变周期、强度和方向的均匀电场的正弦脉冲。场诱导的涡旋结构的变化包括在一个轴向内核的外观中的形式的一个长形的纳米域，内核的增长，增加的方向的极化沿字段，和发病的单域状态。我们引入了术语“内核”来命名在涡旋轴附近发展的长形纳米畴，并且垂直于涡旋平面极化。在铁磁性中，这个区域通常被称为涡核。具有核的涡旋态具有流形简并性，出现在涡旋轴的三个等概率方向、沿涡旋轴的顺时针和逆时针偏振旋转方向以及核中的两个偏振方向上。这种在单个核中的多个涡旋状态对于核-壳纳米颗粒及其作为多位存储器和相关逻辑单元的集合体的应用是有希望的。对于具有可控粘度的软物质介质中的核-壳纳米颗粒而言，涡旋核在球体上的旋转可以用于模拟量子位特征。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Statics and Fast Dynamics of Nanomagnets with Vortex Structure
在Landau-Lifshitz-Gilbert方程的框架内，使用坡莫合金参数，我们研究了具有面内磁涡旋配置的扁平圆形磁性纳米结构的静态和动态，特别强调磁状态的（平面）涡度和涡旋中心的（垂直）极化（可能相对于圆的中心偏移）。这些二进制自由度原则上可以用来操纵两个独立的信息位。研究了面内外场脉冲引起的磁点涡度开关过程，发现在足够强和足够短的垂直外场脉冲（B_z^ext \approx 0.5 T，持续时间\approx 40 ps）下，磁点涡度开关的时间尺度为40 ps。但是对于实际上很小的吉尔伯特阻尼值，只有涡量可以这么快地切换，结果是最好完全忽略圆心，集中在具有内半径R_1和外半径R_2的扁平“纳米环”上。在这些“纳米环”上，涡旋状态更稳定，并且相对于涡度的切换，这些结构具有与圆点类似的性质。
2002-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Resolving Abrikosov vortex entry in superconducting nano-string resonators via displacement-noise spectroscopy in cavity-optomechanics
通过腔光力学中的位移噪声光谱解析超导纳米弦谐振器中的阿布里科索夫涡流进入，揭示单涡流钉扎能并探索超导基本性质。
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex mechanics in planar nano-magnets
提出了一种研究平面纳米磁体磁织构非线性动力学的集体变量方法。变量只是复变量的指定解析函数中的任意参数（复或实），描述运动中的纹理。从这样一个功能，一个正式的程序概述，允许一个（非线性）系统的运动微分方程的变量获得。在集体变量定义允许的范围内，所得方程等价于Landau-Lifshitz-Gilbert动力学方程，除了集体变量的规定外，该过程不涉及任何附加假设（如平移不变性或稳态运动）。作为例子，导出了磁涡旋弱非线性运动方程组，并进行了解析求解。导出了涡旋进动频率与振幅关系的简单公式。结果进行了验证，从文献中的特殊情况下，同意定量与实验和模拟。
2013-07-24 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Coexistence of vortex arrays and surface capillary waves in spinning prolate superfluid He-4 nanodroplets
利用密度泛函理论，我们研究了由数千个氦原子组成的自旋长形He-4液滴中涡旋阵列和毛细波之间的相互作用。表面毛细波是无处不在的扁长超流He-4液滴，取决于液滴的大小和角动量，它们可能共存的涡旋阵列。我们已经发现，小扁长液滴的平衡配置是无涡的，随着液滴尺寸的增加，向涡托管演变。这一结果与最近的一项实验[S. M. O 'Connell等人，物理修订版信函124，215301（2020）]，其中已经公开了涡旋阵列和毛细波在非常大的液滴的平衡构型中共存。与执行刚体旋转的粘性液滴类似，自旋He-4液滴的稳定性相图不能通用地用无量纲角动量和角速度变量来描述：相反，超流氦液滴的旋转特性显示出对液滴尺寸和它们所拥有的涡旋数量的明显依赖。
2021-09-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-torque driven magnetic vortex self-oscillations in perpendicular magnetic fields
我们采用完整的微磁学模拟分析直流电流驱动的自旋阀纳米柱中的涡核在垂直场的自振荡，包括自旋扭矩和自洽计算的整个自旋阀的静磁场的耦合效应。较厚的纳米磁体中的涡旋沿着准椭圆形轨迹移动，该轨迹随着施加的电流而扩展，导致频率的蓝移，而较薄的纳米磁体的磁化由于偏置电流而不均匀。模拟解释了实验的磁阻场磁滞回线，并产生良好的协议与测量的频率与电流的行为，这种自旋扭矩涡旋振荡器。
2010-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Spin dynamics of anisotropic azimuthal modes in heterogeneous magnetic nanodisks
众所周知，坡莫合金纳米盘中磁涡旋态的方位角自旋波模具有圆对称性。直觉上，具有磁晶各向异性的磁性材料与方位角模式的圆对称性不相容。然而，在这篇文章中，我们报告立方方位角模式在异质纳米盘组成的坡莫合金核心和铁壳。方位角模的四重对称性是由于坡莫合金芯和Fe壳之间的交换和静磁相互作用。与圆形方位角模式的结果相比，在立方方位角模式的激励下，涡旋开关发生得更快。在Py区，受感生立方各向异性的影响，涡核的回转路径变为正方形。我们还发现了涡核尺寸和涡度的周期性振荡。我们的研究结果可能为利用异质磁性纳米结构的自旋电子学应用提供一条新的途径。
2019-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field tunable three-dimensional magnetic nanotextures in cobalt-nickel nanowires
具有大的横向磁晶各向异性的圆柱形磁性纳米线已被证明可以维持由空间限制、交换和各向异性的相互作用引起的非平凡的磁性配置。利用这些特殊的三维自旋配置和它们的孤子不均匀性，有望改善未来自旋电子学中的磁化开关，如节能磁存储器和逻辑应用。在这里，我们采用全息矢量场电子断层扫描重建的recrystalmagnetic状态在CoNi纳米线与10 nm的分辨率在3D中，特别关注recrystalmagnetic状态和无处不在的真实结构的影响源于不规则的形态和各向异性的变化之间的畴壁。通过调节施加的磁场方向，不同手征性的纵向和横向多涡旋状态以及诸如移位的涡旋核的独特的3D特征都被稳定。相反的手征性的纵向涡之间的手征域壁表现出复杂的三维形状，其特征在于推出的中心涡线和增益的交换和各向异性能量。一个类似的复杂的三维纹理，包括弯曲的涡线，形成在横向涡状态和纵向配置之间的域边界。微磁模拟可以理解所观察到的复杂磁状态的起源。
2021-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Broadband probing magnetization dynamics of the coupled vortex state permalloy layers in nanopillars
研究了面内磁场和层间距对层状纳米柱中耦合涡旋态磁点的宽带磁化响应的影响。对于直径为600 nm的偶极耦合圆形Py（25 nm）/Cu（20 nm）/Py（25 nm）纳米柱，小的面内场分裂方位角自旋波模式的本征频率，从而诱导低位耦合自旋波模式的同相和异相种类之间的突变。这种分裂的临界场由层中涡旋的反平行手征决定。在交换耦合的Py（25 nm）/Cu（1 nm）/Py（25 nm）三层纳米柱中也发生类似的（尽管更渐进的）变化。这些发现与微磁动态模拟定性一致。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Scanning quantum vortex microscopy reveals thickness-dependent pinning nano-network in superconducting Nb-films
本研究利用磁力显微镜磁性悬臂与量子涡旋间的吸引力，对50-240 nm厚Nb膜内部的钉扎力进行空间测绘，揭示了与厚度依赖颗粒结构相关的钉扎纳米网络，该方法可普适应用于II型颗粒超导材料与纳米器件。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Agility of vortex-based nanocontact spin torque oscillators
我们研究了基于磁涡旋的电流可调振荡器的灵活性。理论预测，电流调谐频率发生在恒定的轨道半径，所以一个特殊的敏捷性是可以预期的。为了测试这一点，我们在微波干涉仪中插入了一个振荡器，以在时间分辨其发射的同时施加突然的电流变化。使用频移键控，我们表明，振荡器可以在两个稳定的频率之间切换不同的25%，在不到十个周期。这种振荡器具有宽的频率可调谐性和良好的灵活性，对于基于调制的射频应用具有理想的品质因数。
2009-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Control of diffusion of nano-particles in an optical vortex lattice
提出了一种二维周期性光学力场，该力场结合了保守偶极力和辐射压力产生的涡旋，以影响光学敏感纳米颗粒的扩散特性.不同的确定性流模式被识别。在低噪声限制下，扩散系数计算从平均首次通过时间（MFPT）和最可能逃逸路径（MPEP）被确定为具有稳定的静止点的那些流模式。相关的朗之万方程的数值模拟显示显着的协议与解析推导的表达式。力场的修改建议，以便更广泛的现象可以测试。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.optics
