Vortex core dynamics induced by hole defects in antiferromagnetic nanodisks
最近已经报道了反铁磁层中的涡旋状态的直接观察[Wu等人，Nature Phys.7，303（2011）]。与它们在铁磁系统中的类似物相反，即在纳米磁体中，反铁磁体的涡核预计不会（也没有被观察到）呈现回转或任何其他显着的动力学，即使在施加外场时。使用模拟退火和自旋动力学技术，我们已经能够描述这样的涡旋态的一些属性。除了与报道的结果一致，我们的研究结果还表明，无论何时应用于反铁磁纳米盘，在样品中的孔的存在下，可能会引起两种类型的运动，这个漩涡。它的动力学取决于它的核心和空穴之间的相对分离：当它们非常远离时，涡核在纳米盘中心（其平衡位置）附近振荡;而如果它们足够接近，则核心向空穴移动，在那里它被捕获并保持静止。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Dirac Fermions in Graphene Nanodisk and Graphene Corner: Texture of Vortices with Unusual Winding Number
基于石墨烯的狄拉克理论，我们分析了三角形锯齿形纳米盘和角的零能扇区。零能量状态被示出为索引的边缘动量和分组根据不可约表示的三角对称群$C_{3v}$。波函数被明确地构造为围绕K或K'点的全纯或反全纯函数。每个零能量模式是手征边缘模式。我们发现了一种磁涡旋结构。有趣的是，在属于$E$（双重态）表象的状态中出现了缠绕数为$2$的涡旋。这种漩涡的实现是非常罕见的。
2010-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Control of spin dynamics in artificial honeycomb spin-ice-based nanodisks
我们报告的角度相关的自旋动力学的实验和理论表征的铁磁纳米盘阵列排列在蜂窝晶格。宽带铁磁共振测量的磁场和微波频率依赖性，揭示了丰富的频谱模式，强烈影响的微观网络状态。基于相对于外场的对称性参数，我们表明，铁磁网络的某些部分有助于检测到的信号。微磁模拟的实验数据的比较表明，不同的子部分的晶格主要有助于阵列的高频响应。这是证实了使用微聚焦布里渊光散射的光学特性。此外，我们发现的迹象表明，在低场范围内的涡旋状磁化配置的成核和湮灭的影响的动力学，这是不同的铁磁纳米椭圆簇。我们的工作为磁振子器件的设计开辟了新的前景，磁振子器件将低频下的回旋涡旋晶体中的几何挫折与高频下的磁振子晶体相结合。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-wave spectroscopy of individual ferromagnetic nanodisks
对磁性数据存储密度的日益增长的需求需要开发3D磁性纳米结构。在这方面，聚焦电子束诱导沉积（FEBID）是用于直接写入各种复杂纳米结构的选择技术。然而，纳米磁体的固有特性往往知之甚少，很难通过局部光学探针技术进行评估。在这里，我们展示了空间分辨自旋波光谱的个别圆形磁性元件的半径下降到100纳米。该装置的关键部件是微波天线，其微尺寸的中心部分放置在具有良好分离的CoFe-FEBID纳米盘的可移动衬底上。圆盘的圆对称性引起自旋波驻波共振，并允许使用分析理论推导材料的饱和磁化强度和交换刚度。所提出的方法对于表征直接写入元件特别有价值，为3D纳米磁性和磁振子开辟了新视野。
2020-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Switching magnetic vortex core by a single nanosecond current pulse
在铁磁纳米盘中，磁化倾向于在盘的平面内旋转，并且可以在该磁涡旋的中心向上或向下指向。这种二进制状态对于信息存储是有用的。结果表明，一个纳秒级的电流脉冲就可以改变堆芯的极性。该方法还提供了对磁芯方向的精确控制，这构成了实现涡旋磁芯存储器的基本技术。
2008-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
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
Ultrafast Vortex-Core Reversal Dynamics in Ferromagnetic Nanodots
为了验证超快涡核反转的确切机制以及涡旋态的稳定性，我们对坡莫合金圆柱纳米点在面内振荡磁场作用下的磁涡旋的动态演化进行了数值计算。计算结果揭示了涡对驱动外场的不同形式的非平凡动力响应。特别是，结果提供了洞察10 ps尺度的超快涡核反转驱动的小振幅（~10 Oe）面内场的物理。这项工作也提供了如何有效地操纵涡核方向的动态切换的基础。
2007-03-21 cond-mat.mtrl-sci
Twisted Magnon Frequency Comb and Penrose Superradiance
研究了铁磁纳米盘中非线性磁振子-涡旋相互作用的量子化效应。我们发现，圆形几何扭曲的自旋波场与螺旋相位位错携带量子化的轨道角动量（OAM）。同时，扭转磁振子在旋转涡核（VC）外的会聚和分裂散射产生了由离散的等间距谱线组成的频率梳，称为扭转磁振子频率梳（tMFC）。发现tMFC的模间距等于VC的回转频率，相邻谱线之间的OAM量子数相差1。通过施加一个垂直于厚纳米盘平面的磁场，我们观察到一个磁振彭罗斯超辐射锥涡状态，这模仿了从旋转黑洞散射波的放大。结果表明，高阶模式的tMFC显着放大，而低阶的VC回旋轨道内表现为ergoregion被困。这些结果表明，一个有前途的方法来产生扭曲的磁振子与大的OAM，并大大提高磁振子梳的平坦性。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Precessing vortices and antivortices in ferromagnetic elements
采用Landau-Lifshitz-Gilbert动力学方法对软铁磁圆形纳米点中涡旋态和反涡旋态的进动运动进行了微磁学数值研究。对于足够小的点的厚度和直径，涡旋状态是亚稳态的，当其初始位移小于临界值时，涡旋状态向点的中心螺旋。否则，涡旋螺旋远离中心，并最终离开保持在面内磁化状态（基态）的点。相反，反涡总是不稳定的，并执行阻尼进动，导致湮灭在点的圆周。旋进的涡旋和反涡旋频率与Thiele集体坐标理论的基础上预期的响应进行了比较。我们还计算了涡旋回复力与明确的帐户的静磁和交换相互作用的基础上的“刚性”的涡旋和“两个涡旋侧电荷免费”模型，并表明，没有模型解释足够小的尺寸的纳米点的涡旋平移模式本征频率。
2010-07-20 cond-mat.mtrl-sci
A model for structural defects in nanomagnets
提出了一个描述纳米铁磁材料中点状缺陷的模型。它的细节显式开发时，相互作用的涡旋状状态包括在一个薄的纳米盘。除此之外，我们的模型产生的影响下，随着外部磁场的几个缺陷与实验的定性一致的旋涡平衡位置的结果。我们还讨论了这种缺陷如何影响涡旋运动，如它的旋向振荡和动态极化反转。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency vortex dynamic susceptibility and relaxation in mesoscopic ferromagnetic dots
本文研究了由铁磁圆柱点组成的磁系统在受限几何条件下的涡旋动力学。为了描述涡的动态敏感性和松弛的运动方程的涡中心位置的应用。计算了涡旋动力学磁化率和共振线宽随几何参数的变化关系。提出了一种从涡旋低频共振峰提取阻尼参数的新方法，并将其应用于FeNi圆点共振数据的解释。
2006-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex Dynamics in Ferromagnetic Superconductors: Vortex Clusters, Domain Walls and Enhanced Viscosity
我们证明了铁磁超导体中由于磁矩的极化作用而存在长程涡旋-涡旋吸引。涡团然后稳定在低涡密度的基态。在洛伦兹力的驱动下，涡旋团的运动激发了磁振子。这种制度变得不稳定，在阈值速度以上的域壁产生缓慢的磁矩和涡旋配置的弛豫变得调制。这种涡旋和磁矩的动力学可以通过传输测量来探测。
2012-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
New Reversal Mode in Exchange Coupled Antiferromagnetic/Ferromagnetic Disks: Distorted Viscous Vortex
磁涡旋由于其独特的反转机制、迷人的拓扑性质和令人兴奋的潜在应用，近年来引起了人们的极大兴趣。此外，磁涡旋与反铁磁体的交换耦合也被证明会导致一系列新的现象和功能。本文报道了交换耦合Ir_（20）Mn_（80）/Fe_（20）Ni_（80）微粒中磁涡旋的一种新的磁化反转模式：扭曲粘性涡旋反转。与先前已知或提出的反转模式相反，涡旋在靠近界面处被扭曲，并且由于薄反铁磁体的未补偿自旋而被粘性地拖曳，这导致了湮灭场和成核场中的意外不对称。这些结果提供了一个更深入的了解交换耦合涡旋的物理，也可能有重要的影响，涉及交换耦合纳米结构的应用。
2015-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Vortex Resonance in Patterned Ferromagnetic Dots
我们报道了一个高分辨率的实验检测磁涡旋的共振行为的小圆盘形铁磁点。样品是直径为1.1和2.2 μ m，厚度为20和40 nm的软磁Fe-Ni盘，通过电子束光刻图案化到微波共面波导上。涡流激发光谱由在反射模式下操作的矢量网络分析仪探测，其记录作为频率的函数的实部和虚部阻抗的导数。在比特征涡旋湮灭场小的磁场中，光谱显示出定义明确的共振峰。在162和272 MHz的共振分别检测到2.2和1.1 μ m的磁盘厚度为40 nm。在83 MHz处检测到20 nm厚，2 μ m直径的磁盘的共振峰。的谐振频率表现出弱场依赖性，和规模作为点的几何纵横比的函数。所测量的频率很好地描述了微磁和分析计算，仅依赖于已知的属性的点（如点直径，厚度，饱和磁化强度，和交换刚度常数），没有任何可调参数。我们发现，所观察到的共振起源于磁涡核的平移运动。
2005-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Optical Manipulation of Magnetic Vortex Visualized in situ by 4D Electron Microscopy
了解微/纳米铁磁构件在外界扰动下自然形成的拓扑涡旋和反涡旋的基本动力学对于基于磁涡旋的信息处理和自旋电子器件至关重要。所有以前的研究都集中在通过外部磁场，自旋极化电流，或自旋波的磁涡芯开关，这在很大程度上禁止了新的自旋配置，可能出现在铁磁磁盘的基态和其潜在的动力学的调查。在这里，我们报告在原位可视化飞秒激光淬火引起的磁涡旋变化在各种对称的铁磁坡莫合金磁盘洛伦兹相位成像使用4D电子显微镜。除了磁涡旋手性和极性的切换，我们观察到不同的出现频率丰富的复杂的磁结构，从来没有观察到的磁场或电流辅助开关。这些复杂的磁结构包括一些新创建的拓扑磁缺陷（涡旋和antivortex）严格保存拓扑绕组数，表现出直接影响的拓扑不变量的磁化动力学在铁磁磁盘。由于圆盘的几何限制，它们的自旋组态呈现镜像对称或旋转对称。结合微磁学模拟和实验观察，揭示了光猝灭诱导的复杂磁结构的磁化动力学和形成机制。它们不同的发生率与它们的形成-生长能量学和盘边缘的钉扎效应有关。基于这些发现，我们提出了一个范例的光猝灭辅助的快速切换的涡核控制的磁涡旋为基础的信息记录和自旋电子器件。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Vortex stabilization in magnetic trilayer dots
对Co/绝缘体/Ni_（80）Fe_（20）三层圆形量子点的磁化反转和自旋结构进行了数值研究。本文研究了一层软磁坡莫合金（Py= Ni_（80）Fe_（20））层和一层硬铁磁钴层之间的偶极耦合效应。我们发现，由于Co层的磁杂散场，Py层中的涡旋态的稳定甚至触发，而Co磁化保持在单畴状态。此外，对于薄Py层，观察到360度畴壁。我们构建了一个相图，其中标记了涡旋稳定、触发和360度畴壁发生的区域。
2009-01-15 cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetic resonance and magnetoresistive measurements evidencing magnetic vortex crystal in nickel thin film with patterned antidot array
铁磁涡旋在极小的尺度下提供稳健的面外磁化。因此，它们的处理和创建很有可能成为未来数据存储技术的必要组成部分，以跟上不断增长的信息密度需求的步伐。在这项研究中，我们表明，通过使用一步纳米光刻方法，我们能够创建铁磁涡旋晶格在薄镍膜。通过在纳米尺度上主动改变铁磁薄膜的各向异性，实现了对畴边缘杂散磁场的必要控制。我们目前的实验证据，使用铁磁共振和磁阻测量支持的理论预测的基础上宣布的涡旋结构的模拟。
2015-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of magnetic vortex pairs at room temperature in a planar α-Fe2O3/Co heterostructure
涡流是最简单的拓扑结构之一，当流场围绕一维核“旋转”时就会出现。它们在物理学的许多分支中无处不在，从流体动力学到超导性和超流性，甚至被一些粒子相互作用的统一理论所预测，它们可能解释今天宇宙中看到的一些最大尺度的结构。在结晶状态下，涡旋的形成是罕见的，因为它通常受到长程相互作用的阻碍：在铁性材料（铁磁和铁电）中，只有当偶极-偶极相互作用的影响被纳米尺度的限制所改变时，或者当与涡旋相关的参数不直接与应变耦合时，才能观察到涡旋。在这里，我们提出的反铁磁（AFM）赤铁矿（$α$ -Fe $_2$ O $_3$）外延薄膜中的一种新形式的涡旋的发现，其中的主要旋转参数是交错磁化。值得注意的是，具有与$α$相同的涡度和缠绕数的铁磁（FM）拓扑物体-Fe $_2$ O $_3$涡通过界面交换被压印到超薄Co铁磁覆层上。我们的数据表明，铁磁涡旋可能是merons（半skyrmions，携带出平面的核心磁化），并表明，涡旋/meron对可以操纵的应用程序的平面内的磁场，H $_{\parallel}$，引起大规模的涡旋-反涡旋湮灭。
2018-03-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Vortex Core Dynamics in a Ferromagnetic Dot
我们报告直接成像的X-射线光电子显微镜的磁涡旋的动力学限制在微米大小的圆形坡莫合金点，是30纳米厚。面内磁场关闭后，自感静磁势阱中的涡核位置在10 ns的时间尺度上振荡。作为点的纵横比（厚度/半径）的函数的测量的振荡频率是一致的，与理论计算相同的几何形状。
2005-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex Ferroelectric Domains, Large-loop Weak Ferromagnetic Domains, and Their Decoupling in Hexagonal (Lu, Sc)FeO3
自发铁电极化和净磁矩的直接畴耦合可导致巨磁电耦合，这对实现多铁性材料的相互控制和实际应用至关重要。最近，理论上预测了六方晶系LuFeO 3中可能存在的体畴耦合、铁电性和弱铁磁性的相互控制。在这里，我们报告的第一个成功的高度可裂解的Sc-稳定的六角Lu0.6Sc0.4FeO3（h-LSFO）单晶的生长，以及第一次可视化的涡FE域和大循环WFM域的固有的三叶草图案。涡流场的尺寸约为0.1-1 μm。另一方面，环形WFM畴的尺寸约为100 μm，并且不存在FE和WFM畴壁的互锁。这强烈地表明了h-LSFO中FE和WFM之间的解耦。根据理论预测，畴解耦可以解释为极化和占主导地位的面内反铁磁自旋之间的结构介导耦合的结果，这揭示了h-LSFO中FE，WFM和反铁磁顺序之间有趣的相互作用。我们的结果还表明，磁拓扑荷往往是相同的结构拓扑荷。这可能提供了新的见解，诱导的直接耦合之间的磁性和铁电介导的结构扭曲，这将是有用的，为未来的应用多铁性。
2018-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Phase diagram of multi-layer ferromagnet system with dipole-dipole interaction
在开边界条件下，研究了垂直各向异性薄膜磁体中偶极-偶极相互作用（DDI）引起的各种磁位形。模拟了两种不同的方法：一种是从随机磁位形开始，逐步降低温度;另一种是从饱和的面外铁磁态开始，评估其亚稳性。作为典型的磁位形，我们发现了五种典型的磁位形：面外铁磁态、面内铁磁态、涡旋态、多畴态和倾斜多畴态。值得注意的是，倾斜的多畴形成同心磁畴图案与面内涡旋结构，导致从开放的边界条件。在双稳性方面，通过比较两种过程中的磁位形发现，在多畴态中，离面铁磁态表现出亚稳性，而在涡旋态中则没有.我们还证实了所谓的Neel-cap磁畴壁结构，这是原来讨论的面内各向异性系统，出现在多畴状态。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear spin dynamics of ferromagnetic ring in the vortex state and its application for spin-transfer nano-oscillator
本文研究自旋极化电流驱动下涡旋态铁磁环的非线性动力学，提出无核涡旋 STNO 结构，并给出 GHz 工作频率、迟滞阈值及信号读取方案。
2023-12-06 cond-mat.mes-hall 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
Interactions of spin waves with a magnetic vortex
我们利用时间分辨克尔显微术研究了磁涡旋结构中的方位角自旋波模。空间分辨的相位和振幅谱的直径从5 $μ$ m下降到500 nm的铁磁磁盘显示，最低阶方位角自旋波模式分裂成一个双峰作为磁盘尺寸减小。我们证明分裂是由于自旋波和涡核的旋向运动之间的耦合。
2005-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Spin momentum transfer and Oersted field induce a vortex nano-oscillator in thin ferromagnetic film devices
本文提出了一个包含奥斯特磁场贡献的铁磁薄膜中点接触自旋波激发的非线性模型。我们考虑的情况下，外部直流场垂直于膜平面。二维矢量模型简化为精确的一维运动方程。大振幅涡旋模式的计算，这代表了一个根本的转变，在几何理解的自旋转移纳米振荡器。奇对称迫使磁化被钉扎在点接触的中心。使用自旋转移效率作为一个单一的拟合参数，计算的频率对电流和接触尺寸的依赖性是在最近的实验数据符合得很好。这些涡旋状态是几何非常不同的，从以前计算的圆柱模式，甚至表现出对称的奥斯特场被忽略时。
2007-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Imaging of Spin Dynamics in Closure Domain and Vortex Structures
利用时间分辨克尔显微术研究了单个微米级铁磁薄膜元素在剩余态的激发。边缘尺寸在1和10 $μ$ m之间的薄（18 nm）正方形元件形成在域之间具有90度Neel壁的闭合域结构。我们确定在这些系统中的两类激励。第一个对应于在每个象限中的局部退磁场的磁化进动，而第二个激励是本地化的域壁。两种模式也确定在铁磁磁盘厚度为60 nm和直径从2 $μ$ m下降到500 nm。每个圆盘的平衡态是一个中心有奇点的涡旋。如在正方形中，较高频率模式是由于内部场的进动，但在这种情况下，较低频率模式对应于整个涡流的回转运动。这些结果清楚地表明，在非均匀磁化的微结构中存在定义明确的激发。
2002-08-29 cond-mat.mtrl-sci
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
Vortex-like state observed in ferromagnetic contacts
点接触（PC）提供了一种简单的方法来产生10^9 A/cm^2及以上的高电流密度，而不会产生大量的焦耳热。我们最近已经表明（Nano Letters，7（2007）927），正常金属和铁磁金属之间的纳米尺寸PC的导电性相对于偏置电流和外部磁场表现出双稳态滞后状态-自旋阀结构的典型效应。在这里，我们报告说，除了双稳态的第三个中间电阻状态偶尔观察到。我们解释这种状态是由于在PC中的自旋涡旋，成核的偏置电流的奥斯特场和/或PC的圆形几何形状。在PC电导中观察到的三能级态证明了界面自旋与体自旋的弱耦合和表面层内的低交换相互作用。
2009-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Soliton pair dynamics in patterned ferromagnetic ellipses
限制改变了纳米级磁体的能量景观，导致不寻常的磁状态的出现，例如涡旋。关于动力学和相互作用效应的许多基本问题仍然没有答案，纳米磁体是研究这些基本物理现象的方便模型系统。一个单一的涡在限制的几何形状，也被称为非局域孤子，具有一个特征的平移激发模式，对应于螺旋状运动的涡核周围的平衡位置。在这里，我们调查，通过微波反射技术，磁孤子对限制在光刻定义，铁磁坡莫合金椭圆的动力学。通过与微磁模拟的比较，在亚千兆赫频率范围内观察到的强共振可以被分配到具有平行或反平行芯极化的涡旋对的平移模式。涡的极化在两个涡的静态相互作用中的作用可以忽略不计，但它们的作用在动力学中起主导作用。
2006-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vortex Lattices in Stripe Domains of Ferromagnet/Superconductor Bilayer
当平衡畴尺寸与有效穿透深度$Λ$相当时，铁磁/超导双层膜中畴结构的连续理论失效。相反，必须考虑离散涡的晶格。在这里，我们报告我们的结果，在条纹域结构的铁磁/超导双层膜的离散涡旋晶格。涡被假定为周期性地位于条纹域中的链上。我们研究了每个畴内最多包含三条链的构型，并通过基于London-麦克斯韦方程组的方法计算了它们的平衡能、平衡畴大小和涡旋位置。在平衡状态下，相邻区域中的涡移动一半，而它们在同一区域中彼此相邻。此外，更多的涡旋链每个域自发出现取决于磁化和畴壁能量。
2005-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
"Topological" Hall effect in the ferromagnetic microparticles with noncoplanar magnetization distribution
提出了“拓扑”霍尔效应（THE）的唯象理论。该理论可用于对任意磁化强度分布介质中的THE进行定性分析。本文考虑了具有“涡旋”磁化的圆柱形粒子。与反常的霍尔效应相比，这种磁滞回线有着本质的不同。对“涡旋”粒子的星等进行了估算。对于直径为100 nm的Co粒子，当外加磁场小于200 Oe时，THE超过正常和反常霍尔效应。
2009-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of a long, thin-walled ferromagnetic nanotube
我们考虑一个长的，薄壁的铁磁纳米管的磁性。我们假设管由各向同性的均匀磁体组成，其自旋通过交换能，偶极-偶极相互作用能相互作用，并且还通过塞曼能量与外场相互作用。可能的稳定态是磁化沿管轴方向的平行态和磁化沿方位角方向的涡旋态。对于给定的材料，哪一个具有较低的能量取决于γ = R^2d/（L λ_x^2），其中R是管的半径，d是管的厚度，L是管的长度，λ_x是表征交换和偶极相互作用比率的固有长度尺度。当γ <1时，平行态获胜，否则涡旋态是稳定的。管中间的畴壁总是能量不利的，但它可以作为亚稳结构存在。在平行于轴磁化的管的端部附近，半畴结构将平行磁化逐渐转变为仅在管边缘处的涡旋，这是能量有利的。我们还考虑了在平行或垂直于管的外部磁场中的平衡磁化织构。最后，分析了纳米管和管阵列产生的磁场。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized domain-wall excitations in patterned magnetic dots probed by broadband ferromagnetic resonance
我们研究了由畴壁（双涡旋态）连接的空间分离磁涡旋的圆形坡莫合金点的磁化动力学。我们确定了一种新型的准一维（1D）局域自旋波模式限制沿畴壁，连接两个涡核与两个边缘半反涡旋。模式本征频率随点尺寸的变化与所开发的模型定量一致，该模型考虑了局部1D自旋波或所谓的Wintermagnons的偶极起源[J.M. Winter，Phys.Rev. 124，452（1961）]。这些自旋波类似于弦的位移波，并且可以在具有畴壁的图案化磁性纳米结构中被激发，即在三角形、正方形、圆形或椭圆形磁性点中。
2012-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-induced vortex displacement and annihilation in a single Permalloy disk
通过测量平面霍尔效应，研究了直流电流注入微米级铁磁圆盘中磁涡旋的感应运动。当外加偏置磁场时，在临界电流下，直流电流注入会产生自旋力矩，将涡旋扫出盘外。由平面霍尔电阻的变化推导出的电流诱导涡核位移与理论预测定量一致。在微分平面霍尔电阻曲线中观察到类似于自旋波激发的峰结构。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fast Vortex Oscillations in a Ferrimagnetic Disk near the Angular Momentum Compensation Point
我们从理论上研究了亚铁磁圆盘中的涡旋核在其角动量补偿点附近的振荡动力学，在该点处，自旋密度为零，但磁化强度是有限的。由于有限的静磁能，合适几何形状的亚铁磁盘可以支持类似于铁磁盘的作为基态的涡旋。在角动量补偿点附近，涡旋的动力学类似于反铁磁涡旋的动力学，反铁磁涡旋由类似于牛顿第二定律的运动方程描述。由于动力学的反铁磁性质，涡旋振荡频率可以比铁磁涡旋的频率大一个数量级，在常见的过渡金属基合金中达到数十GHz。我们表明，可以通过施加外部场或通过改变温度来控制频率。特别是，后者的属性允许我们检测的角动量补偿温度，在该温度下，最低的本征频率达到其最大值，通过对涡盘进行FMR测量。我们的工作提出了一个亚铁磁涡旋盘作为一个可调谐的快速磁振荡源和一个有用的平台，研究亚铁磁体的性质。
2017-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Anomalous vortex Hall effect in a ferromagnet/superconductor heterostructure
本研究在超导δ-TaN/铁磁CoFeB异质结构中实现了超导与铁磁共存，并在临界温度附近的混合态中观察到由底层CoFeB杂散场诱发的反常涡旋霍尔效应，为邻近效应诱导的涡旋动力学及新型超导自旋电子器件设计提供了新见解。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
