Magnonic bending, phase shifting and interferometry in a 2D reconfigurable nanodisk crystal
强相互作用的纳米磁系统是下一代技术的关键，包括可重构磁子和神经形态计算。控制磁化状态和相邻纳米元件之间的局部耦合允许大量的可重新配置功能和许多相关功能。然而，现有的设计通常遭受无法定制元件间耦合后制造和纳米元件限制到一对伊辛类磁化状态。在这里，我们提出了一类新的可重构磁振子晶体纳入纳米盘作为功能元件。磁性纳米盘在宏观自旋和涡旋状态下是至关重要的，允许元件间的耦合被选择性地激活（宏观自旋）或去激活（涡旋）。通过微态工程，我们利用不同的耦合行为和磁能带结构的nanodisks实现可重新编程的磁波导，弯曲，门控和相移整个2D网络。基于纳米盘的磁振子波为基础的计算的潜力证明通过一个全磁振子干涉仪展示XNOR逻辑功能。局部微观状态控制在这里实现通过拓扑磁写入使用磁力显微镜尖端。
2021-01-20 cond-mat.mes-hall
Current-Controlled Nanomagnetic Writing for Reconfigurable Magnonic Crystals
强相互作用的纳米磁性阵列在不断增长的技术套件中至关重要。这些阵列跨越神经形态计算、对超导涡旋的控制和可重新配置的磁振子，其实用性和吸引力在于它们广泛的不同、稳定的磁化状态。不同的状态表现出不同的功能行为，使得精确的、可重构的状态控制成为此类系统的重要基石。然而，很少有现有的方法可以反转任意的阵列元件，甚至更少的方法可以在电气控制下这样做，这对器件集成至关重要。我们展示了通过电流驱动相邻纳米线中的横向畴壁运动的铁磁纳米岛的选择性，可重构的磁性反转。反转技术在全电控制下操作，不依赖于外部磁场，使其非常适合于跨磁振子、自旋电子和神经形态逻辑架构的主机的器件集成。在这里，利用反转技术来实现两个完全固态的可重构的磁振子晶体，提供磁振子门控、滤波、晶体管式开关和峰移，而不依赖于全局磁场。
2020-04-30 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
Micromagnetic Design of Bias-Free Reconfigurable Microwave Properties in Hexagonal Shaped Multilayer Nanomagnets
本文通过微磁模拟研究六边形多层纳米磁体，利用场初始化方法实现两种剩磁状态，并通过纳秒脉冲场调节磁化动力学，实现亚GHz和GHz区域的可重构频率偏移。
2025-08-06 cond-mat.mes-hall
Domain wall pinning and interaction in rough cylindrical nanowires
研究了具有粗糙表面的圆柱形纳米线中磁畴壁（DW）对之间的相互作用和径向压缩钉扎。有人发现，径向收缩创建一个对称的钉扎势阱，与变化的斜率时，DW是位于缺口外。表面变形引起的钉扎电位以及动态钉扎的不对称性。畴壁的退钉扎场一般随表面粗糙度的增加而减小。钉扎在径向收缩处的DW为平行线中的自由DW创建钉扎势阱。我们确定，被困绑定DW状态出现以上的脱钉阈值和表面粗糙度有利于被困绑定DW状态在平行线。
2015-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Driven weak to strong pinning crossover in partially nanopatterned 2H-NbSe2 single crystal
对部分纳米图案化的2 H-NbSe 2单晶所产生的涡旋态的异质钉扎性质的调查揭示了一种非典型的磁化响应，这是显着的驱动依赖性。磁化响应的分析表明磁化弛豫速率随磁场扫描速率的变化具有非单调行为。随着所有的图案钉扎中心饱和的旋涡，我们发现，钉扎力所经历的旋涡继续增加，增加驱动器。我们的研究揭示了一种非常规的动态弱到强的钉扎交叉，其中涡旋态的流动似乎受到阻碍或堵塞，因为它被驱动更难通过图案化钉扎晶格中的间隙空隙。
2010-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spatially periodic domain wall pinning potentials: Asymmetric pinning and dipolar biasing
畴壁传播已被测量在连续的，弱无序的，准二维的，伊辛类磁性层，受到空间周期性的畴壁钉扎电位。使用硬磁[Co/Pt] $_m$纳米片的有序阵列的杂散磁场非破坏性地产生电势，所述硬磁[Co/Pt]纳米片在上面图案化并且与连续磁性层物理分离。热激活畴壁蠕变动力学上的周期性钉扎电位的效果示出为等价的，在第一近似下，到一个均匀的，有效的延迟场，$H_{ret}$，其作用对所施加的场，$H$。我们表明，$H_{ret}$不仅取决于阵列几何形状，还取决于$H$的相对取向和纳米片的磁化强度。后者的依赖性的结果是，壁介导的磁滞回线获得一组纳米片磁化表现出许多属性，通常与铁磁/反铁磁交换偏置系统。这些包括可切换的偏置、矫顽磁力增强和取决于所施加场极性的畴壁粗糙度。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall
Proximity driven commensurate pinning in YBa2Cu3O7 through all-oxide magnetic nanostructures
人工涡旋钉扎景观的设计是铜氧化物超导体大规模应用的主要目标。虽然无序的纳米夹杂物已被证明修改其涡旋相图，并产生增强的临界电流1，2，有序的氧化物纳米结构的效果仍然基本上未被探索。这是由于短相干长度所造成的非常小的纳米结构尺寸，以及纳米纤维工艺中的技术困难。然而，发生在氧化物界面的新现象打开了广泛的技术机会，与铜酸盐的超导性相互作用。在这里，我们表明，不寻常的长程抑制的超导电性发生在锰氧化物和铜氧化物之间的界面影响涡旋成核，并提供了一种新的涡旋钉扎机制。特别是，我们显示的证据相称钉扎在YBCO薄膜与有序阵列的LCMO铁磁纳米点。涡旋钉扎的结果从附近的磁性纳米点附近的凝聚能的接近诱导的减少，并产生纳米点阵列和液相中的移动的涡旋晶格之间的增强的摩擦。这一结果表明，全氧化物有序纳米结构构成了一个强大的，新的路线，在铜酸盐的涡旋物质的人工操纵。
2015-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Voltage-Controlled Nano-Scale Reconfigurable Magnonic Crystal
利用压控垂直磁各向异性（PMA）在铁磁-介电异质结构中设计了一种纳米级可重构磁振子晶体。栅极金属条纹的周期性阵列放置在顶部的MgO/Co结构，以施加周期性的电场和修改PMA在Co。它的数值表明，施加的电压的栅极条纹修改自旋波传播，并导致形成带隙的自旋波谱。带隙是动态可控的，即可以在几纳秒内打开和关闭带隙。带隙的宽度和中心频率由所施加的电压限定。最后，它示出的电压的应用程序选择，而不是所有的栅极条纹允许一个预定义的修改的带隙谱。该压控可重构磁振子晶体为低功耗磁振子应用开辟了一条新的途径。
2016-07-27 cond-mat.mes-hall
Directional vortex pinning at microwave frequency in YBa$_{2}$Cu$_3$O$_{7-x}$ thin films with BaZrO$_3$ nanorods
研究了用脉冲激光烧蚀法从含5%（摩尔分数）BaZrO $_3$的靶上生长的YBaPDMATHABMM CuPDMATHABMN O $_{7-x}$薄膜的各向异性和定向钉扎效应. BaZrO $_3$夹杂物自组装得到沿c轴取向的纳米棒，从而为涡旋钉扎提供了优先方向。涡旋响应的方向性研究在高交流频率与复杂的微波响应在48 GHz，作为一个功能的应用领域和领域和c轴之间的角度$θ$。复杂的微波响应不表现出任何角度缩放，这表明YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-x}$的结构各向异性的补充，至少另一个优选的取向。钉扎参数$r$显示定向钉扎的证据，在围绕c轴的宽范围的角度中有效（因此归因于BZO纳米柱）。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic vortices as localized mesoscopic domain wall pinning sites
我们报告的可控钉扎畴壁的垂直磁各向异性条纹的静磁耦合磁盘上的磁涡旋位于条纹。钉扎机制和退钉场的报告。这种新颖的钉扎策略，它可以实现当前的纳米纤维技术，开辟了新的可能性，为非破坏性控制畴壁的自旋电子器件中的畴壁迁移率。
2017-02-08 cond-mat.mes-hall
Reconfigurable nano-scale spin-wave directional coupler
提出了一种由两个横向平行的纳米尺度偶极耦合自旋波波导组成的自旋波定向耦合器，并利用微磁学模拟和解析理论对其进行了研究。在传播过程中在一个波导中激发的SW的能量周期性地转移到另一个波导并返回，并且这种转移的空间半周期被定义为耦合长度。耦合长度由波导之间的偶极耦合确定，并且在设备输出处转移到另一波导的SW能量的分数可以随着SW频率、偏置磁场和波导的静态磁化的相对取向而变化。所提出的定向耦合器的设计可以用于面向数字计算的磁振子作为磁振子导管的连接器（多路复用器）而不直接接触，或者在模拟微波信号处理中作为可重构的纳米级功率分配器和/或频率分离器。
2017-04-07 cond-mat.mes-hall
Effect of surface pinning on magnetic nanostuctures
磁性纳米结构通常被认为是高功能材料，因为它们在不同的外部条件下表现出不寻常的磁性。考虑到自旋相互作用是类伊辛作用，我们研究了表面钉扎对不同形状和尺寸的核壳磁性纳米结构的影响。我们探讨的滞后特性，并发现交换偏置，即使在零场冷却条件下，增加的钉扎密度和钉扎的向上自旋之间的分数。我们解释这些行为分析引入一个简单的模型的表面。磁滞的不对称性被发现是更突出的反核壳结构，其中自旋相互作用的核心是反铁磁的，在壳是铁磁的。将这些研究推广到不同形状、尺寸和不同自旋相互作用的三维核壳结构，即三维Ising、XY-和Heisenberg模型。我们还简要讨论了钉扎效应对磁性异质结构的影响。
2019-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Generation of spin wave packets by reconfigurable magnonic heterojunctions
本文通过数值模拟研究纳米磁振子晶体带隙的磁场可调性，利用对不同区域施加磁场构建磁振子异质结，在线性与非线性区域分别实现幅度调制和频率梳，为纳米磁振子晶体的实验实现提供新途径。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall
A material view on extrinsic magnetic domain wall pinning in cylindrical CoNi nanowires
磁畴壁（DW）运动的速度和可靠性是必须被控制以实现用于逻辑和存储器应用的基于DW的磁性器件的全部潜力的关键参数。一个主要的障碍，这是外在的DW钉扎在特定的网站相关的形状和材料缺陷，这可能是目前，即使样品合成得到很好的控制。了解DW钉扎的起源和减少它是特别可取的电化学沉积的圆柱形磁性纳米线（NW），理论计算预测的迷人的物理测量已被抑制显着的钉扎。通过施加准静态磁场，我们实验研究了$_x$-Ni $_{100-x}$纳米线中的DW钉扎。丝成分随$x=20,30,40$而变化，而微结构通过退火或改变用于沉积的电解质的pH而改变。我们的结论是，钉扎由于晶界是占主导地位的机制，减少与自发磁化强度和晶粒尺寸。二阶效应包括晶格应变的不均匀性和剩余磁晶各向异性。表面粗糙度，位错和杂质预计不会在这些线样品的DW钉扎中发挥重要作用。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chaotic dynamics of magnetic domain walls in nanowires
研究了具有两个人工图案化钉扎中心的坡莫合金和镍纳米带中横向畴壁（TDW）的非线性动力学。相图频率驱动振幅显示了丰富多样的动力学行为，取决于材料参数和钉扎中心的类型和形状。我们发现，T形陷阱（antinotches）创建一个经典的双阱Duffing势，导致一个小的混乱区域的情况下，镍和一个大的Py。相比之下，矩形收缩（凹口）创建一个指数的潜力，导致更大的混乱地区穿插与周期性窗口的Py和Ni。温度的影响表现在扩大混沌区和激活钉扎位置之间的热跳跃，同时减少在低频下的开槽带的退钉场。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
Unusual magneto-transport of YBa2Cu3O7-d films due to the interplay of anisotropy, random disorder and nanoscale periodic pinning
我们研究了一个流形的相互作用的弹性线的空间相关性的强烈影响随机和有序钉扎之间的竞争的一般问题。这是通过磁输运实验与YBa 2 Cu 3 O 7-d薄膜，包含一个周期性的涡旋钉扎阵列通过掩蔽离子照射，除了本地随机钉扎。我们观察到的强场匹配效应表明周期性钉扎的普遍存在，并表明在匹配场中每条涡旋线都束缚在人为钉扎位点上。然而，涡玻璃化转变的维度，准2D而不是通常的3D，证据减少沿涡线的涡玻璃相关性。这也支持了一个不寻常的角度依赖的磁阻，这大大不同于玻色玻璃系统。角磁阻的定量分析使我们能够将这种行为与系统各向异性的增强联系起来，这是离子辐照的附带效应。
2013-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Domain wall pinning in a circular cross-section wire with modulated diameter
具有直径调制的圆柱形纳米线中的畴壁传播是设计物理导向器件或破坏性三维磁存储器的关键现象。本章提出了一个组合的分析建模和微磁模拟，目的是提出一个全面的全景的物理钉扎的畴壁调制时，移动的刺激下的磁场或自旋极化电流。为了考虑简单的物理，我们考虑最多几十纳米的直径，并相应地横向类型的畴壁。使用适当的近似建模提供了简单的比例律，而模拟则更准确，可以细化结果并定义模型的有效性范围。虽然钉扎随着直径的相对变化而增加，但关键特征是在考虑电流而不是场时，由于与直径的增加相关的电流密度的急剧减小，在直径的增加处钉扎的效率大得多。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Domain-wall circulation gating and pinning via compositional engineering of cylindrical nanowires
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Alba Synchrotron Light Facility, CELLS（阿尔巴同步辐射光源，CELLS）；Synchrotron SOLEIL（SOLEIL同步辐射中心）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，内耳研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, CEA, SPINTEC（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，法国原子能和替代能源委员会，SPINTEC）
本文通过微磁学模拟与实验，研究圆柱形磁性纳米线中化学调制与畴壁的相互作用，发现调制既能通过静磁排斥和局部能量阱控制畴壁运动，又能切换畴壁内部环向，为利用畴壁位置和内部结构进行三维信息存储与处理提供新途径。
2026-10-12 cond-mat.mes-hall
Curvature induced domain wall pinning
结果表明，纳米线的局部弯曲是横向头对头（尾到尾）畴壁的钉扎电位的来源。在钉扎势和有效摩擦下，畴壁自由振荡的本征频率被确定为曲率和畴壁宽度的函数。钉扎势来源于交换能中的有效曲率诱导的类Dzyaloshinsky项。通过微磁模拟的情况下，抛物线形状的导线弯曲的理论结果进行了验证。
2015-06-10 cond-mat.mes-hall
Topological Transitions, Pinning and Ratchets for Driven Magnetic Hopfions in Nanostructures
利用原子尺度模拟研究三维磁性hopfion与缺陷阵列的相互作用，发现了钉扎、滑动及向toron转变的相态，并证实不对称缺陷下可产生棘轮效应。
2025-01-31 cond-mat.mes-hall
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
Imaging reconfigurable molecular concentration on a graphene field-effect transistor
在真空中沉积到清洁表面上的吸附物的空间排列通常不能被可逆地调节。在这里，我们使用扫描隧道显微镜来证明沉积在石墨烯场效应晶体管上的分子表现出可逆的，电可调的表面浓度。在T = 4.5K时，在石墨烯FET上实现了对带电F4TCNQ分子表面浓度的连续栅极可调控制。这种能力使得能够精确控制石墨烯器件的杂质掺杂，并且还提供了一种基于分子浓度的栅极依赖性来确定分子能级对准的新方法。门可调的分子浓度可以解释为一个动态的分子重排过程，通过保持费米能级钉扎在器件衬底中，减少总的电子能量。在这种情况下，分子表面浓度完全由器件背栅电压、其几何电容以及石墨烯狄拉克点与分子LUMO能级之间的能量差决定。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall
Richardson model with complex level structure and spin-orbit coupling for hybrid superconducting islands: stepwise suppression of pairing and magnetic pinning
本文提出纳入复杂能级结构与 SOC 的混合超导岛量子杂质 Richardson 模型，解释 YSR 态复制、零偏压振荡及强场下激发能均匀钉扎。
2023-09-12 cond-mat.mes-hall
Direct visualization of domain wall pinning in sub-100nm 3D magnetic nanowires with cross-sectional curvature
本研究提出结合405nm双光子光刻与传统沉积的方法，制备出特征尺寸低至70nm、兼具截面与纵向曲率的100nm以下3D铁磁纳米线，揭示截面曲率可催生多种新型畴壁，并通过磁力显微镜直接观测到畴壁的注入、钉扎与跳跃行为，建立模型阐明厚度梯度与局域粗糙度对钉扎概率的调控作用。
2024-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanomagnonic waveguides based on reconfigurable spin-textures for spin computing
作为一种新兴的信息处理技术，磁光学的发展势头越来越大。自旋波的波动特性和焦耳热自由传播，为基于集成磁振子电路的高效模拟计算平台提供了希望。微型化是一个关键问题，但到目前为止，只有少数的例子，操纵的自旋波的纳米结构已被证明，由于定制的纳米磁性与传统的制造技术的困难。在这封信中，我们展示了一个前所未有的程度的控制在纳米级的自旋波的操纵，通过使用图案化的可重构自旋纹理。通过空间和时间分辨的扫描透射X射线显微镜成像，我们提供了直接的证据，在任意形状的纳米磁性波导图案化的畴壁的基础上，传播自旋波的沟道和转向，不需要外部磁场或电流。此外，我们展示了一个原型的纳米磁电路的基础上，两个会聚波导，允许可调的空间叠加和相互作用的限制自旋波模式。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Reconfigurable Optical Metamaterial Based on Colloidal Dispersion of Metal Nano-Rods in Dielectric Fluid
光学超材料以其在成像和隐形隐身方面的纳米级分辨率的惊人承诺抓住了人们的想象力。我们展示了一种构建超材料的方法，其中金属纳米棒的尺寸远小于光的波长，悬浮在流体中，并放置在一个不均匀的电场。由于介电泳效应，电场控制纳米棒的空间分布和取向。纳米棒的场控制放置引起光学效应，诸如变化的折射率、光学各向异性（双折射）和由超材料包围的物体的降低的可见性。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measurements of Nanoscale Domain Wall Flexing in a Ferromagnetic Thin Film
我们利用铁磁半导体Ga 1-xMnxAs中的反常霍尔效应的高空间灵敏度，结合磁光克尔效应，来探测铁磁薄膜中单个磁畴壁的纳米尺度弹性挠曲行为。我们的技术允许对钉扎位点密度进行位置敏感的表征，我们估计钉扎位点密度约为10^14 cm^{-3}。单网站脱钉事件和它们的温度依赖性的分析产生钉扎网站的力量（10 pN范围），以及热失活能量的估计。最后，我们的数据暗示在一个更高的本征畴壁迁移率弯曲比以前观察到的光学探测微米尺度测量。
2011-03-27 cond-mat.mes-hall
Current Controlled Magnetization Switching in Cylindrical Nanowires for High-Density 3D Memory Applications
利用三维纳米线系统的下一代存储器器件需要可靠地控制畴壁运动。在这封信中，畴壁的圆柱形纳米线组成的钴和镍的交替段进行了研究。作为畴壁钉扎位点的材料界面与电流脉冲结合使用，以控制畴壁的位置，该位置使用磁阻测量来监测。磁力显微镜结果进一步证实了电流辅助畴壁脱钉的发生。因此，通过顺序地钉扎和脱钉连续界面之间的畴壁，数据位沿着纳米线移位，这是跑道型存储器器件所必需的要求。我们表明，施加的电流脉冲的方向，幅度和持续时间确定跨钉扎站点的畴壁的传播。这些结果表明，多位圆柱形纳米线设备，利用电流辅助数据处理。在这些纳米线中顺序钉扎和脱钉的前景允许位密度增加几个Tbs，这取决于这些纳米线内的段的数量。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic domains and domain wall pinning in two-dimensional ferromagnets revealed by nanoscale imaging
磁畴结构和动力学在理解和控制二维磁体的磁性方面起着重要作用，这对基础研究和应用都很有意义[1-5]。然而，基于自旋相关的光学磁导率[1，2，6]和电导率[7-10]的探针方法既不能提供磁化强度的定量信息，也不能实现纳米级的空间分辨率。这些能力对于成像和理解磁畴的丰富特性至关重要。在这里，我们采用低温扫描磁强计使用单电子自旋的氮空位中心的金刚石探针，明确地证明了磁畴的存在，并研究它们的动力学在原子薄CrBr $_3$。该技术的高空间分辨率使得能够对磁畴进行成像，并且允许分辨被缺陷钉扎的畴壁。通过控制双层CrBr $_3$的磁畴演化，我们发现钉扎效应是主要的磁化机制，其饱和磁化强度约为26~ $μ_B$ /$^2$.通过微磁学模拟验证了磁畴结构和钉扎效应主导的磁畴反转过程。我们的工作突出了扫描氮空位中心磁强计作为一种定量探针，探索在纳米尺度上的二维磁性。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Pinning and gyration dynamics of magnetic vortices revealed by correlative Lorentz and bright-field imaging
拓扑磁织构在各个科学技术领域都有着重要的意义。为了精确控制纳米尺度的磁性，理解宿主材料中固有缺陷的作用是非常重要的。在这里，我们使用传统的和时间分辨的洛伦兹显微镜研究晶粒尺寸在多晶坡莫合金薄膜上的钉扎和旋转轨道的涡核内的磁性纳米岛的影响。为了评估静态钉扎，我们使用面内磁场来移动核心穿过岛，同时记录其位置。这使我们能够产生高度精确的二维钉扎位点的地图。基于这种技术，我们可以生成一个定量的地图钉扎潜力的核心，我们确定为受晶界。此外，我们调查钉扎的动态行为的涡核使用频闪洛伦兹显微镜的影响，利用一种新的光电子源，加速图像采集约两个数量级。我们发现特征的变化，以增加耗散和增强的双稳性的形式在较大的晶粒样品中的涡旋旋转。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating ultracold atoms with a reconfigurable nanomagnetic system of domain walls
原子尺度的量子粒子和光刻定义的纳米结构之间的鸿沟正在迅速弥合。由超冷气相原子和衬底束缚器件组成的混合量子系统已经为量子传感器、量子信息和量子控制提供了令人兴奋的前景。理想情况下，这种设备应该是可扩展的，通用的，并支持具有长相干时间的量子相互作用。满足这些标准极具挑战性，因为它要求两个不同的制度之间有一个稳定和易于处理的接口。在这里，我们展示了一个架构的原子控制的基础上域壁（DW）在平面磁性纳米线，提供了一个可调的原子相互作用，实验表现为从纳米线阵列的超冷原子的反射。我们利用纳米线的磁性可重构性来快速和远程地调整具有高可靠性的相互作用。这项原理验证研究表明，基于磁性纳米线的更精细的原子芯片用于在纳米尺度上进行原子光学的实用性。
2011-12-05 cond-mat.mes-hall physics.atom-ph
Vortex motion in reconfigurable three-dimensional superconducting nanoarchitectures
本研究利用三维纳米图案化技术制备超导纳米结构，证实三维超导涡旋的存在与运动及几何限域导致的涡旋弯曲，观测到临界场的几何各向异性并实现超导态与正常态的可重构共存，揭示了可通过几何限域操控的三维涡旋态纳米超导中间区间，为相关量子技术等提供调控新路径。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Electrically controlled pinning of Dzyaloshinskii-Moriya domain walls
我们提出了一种方法来全电控制的畴壁位置的铁磁纳米线与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。这种相互作用的强度可以由外部电场控制，这又允许微调自旋螺旋畴壁的钉扎电位。它允许创建更多的移动钉扎位置，并且还可以有利于超低功率电子器件。
2016-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Flux pinning in superconducting multilayer 2H-NbSe$_2$ nano-step junction
本研究实验研究了原子级薄2H-NbSe$_2$台阶结的超导相变与涡旋动力学，发现钉扎力源于台阶结的表面-$Δκ$型钉扎中心，为通过原子厚度变化工程化钉扎力提供了途径。
2025-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Reconfigurable field-free spin Hall nano-oscillators enabled by crystallographic anisotropy in epitaxial Co/Pt
University of Gothenburg（哥德堡大学）；Indian Institute of Science Education and Research Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）；Northwestern University（西北大学）；Tohoku University（东北大学）
本研究利用外延Co/Pt的晶体各向异性替代磁场偏置，实现无场自旋霍尔纳米振荡器，支持高于10 GHz的自激振荡及非易失性重构，为可重构自旋电子振荡器网络提供新途径。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electron enrichment of zigzag edges of armchair-oriented graphene nano-ribbons increases their stability and induces pinning of Fermi level
中性扶手椅取向的石墨烯纳米带的锯齿形边缘显示出在这些边缘处强烈局域化的状态。它们表现为自由基，可以在加工过程中捕获电子，增加色带的稳定性。利用自旋极化密度泛函理论计算了有限长带的总能量，结果表明带的带电是可行的。Pariser-Parr-Pople（PPP）模型哈密顿量的能量与DFT兼容，允许研究更大的系统。中性带的结果表明：i）自旋极化（非极化）溶液的基本能隙比实验值大（小），ii）基态是自旋极化的，这一特性在实验上还没有观察到. GNRs的总能量随着捕获电子的数量而减小，达到最小值，其数量主要取决于锯齿形边缘的大小。注意到关于中性GNR的以下变化：i）基态不是自旋极化的，ii）基本带隙介于中性带的自旋极化和非极化解决方案之间，iii）而在中性带中，价带和导带起始相对于基本带隙，线性且对称地接近中间带隙，斜率为0.5，充电诱导费米能级钉扎，即，价带和导带的斜率约为0.1和0.9，与实验一致。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable Spin-Wave Properties in Two-Dimensional Magnonic Crystals Formed of Diamond and Triangular Shaped Nanomagnets
本研究通过宽带铁磁共振光谱对比菱形与三角形二维纳米磁点结构的可重构自旋波特性，揭示了形状、偏置场参数及反演对称性对自旋波动力学的关键影响，为磁振子器件的结构设计与参数调控提供了实验依据。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Imaging pinning and expulsion of individual superconducting vortices in amorphous MoSi thin films
我们利用扫描纳米尺度超导量子干涉仪（SQUID）对非晶超导MoSi薄膜中的单个涡旋进行了成像。在4.2 K时，涡旋和迈斯纳屏蔽产生的磁场的空间分辨测量结果满足薄膜中涡旋的Pearl模型和Pearl长度和体穿透深度的屈服值。磁通钉扎观察和量化通过测量驱动的涡流运动所施加的电流和热激活。钉扎的效果也观察到在亚稳的涡旋配置，形成所施加的磁场减少和磁通量被驱逐出的膜。了解和控制非晶薄膜中的涡旋动力学对于优化超导纳米线单光子探测器（SNSPD）等器件至关重要，其中最有效的是由MoSi、WSi和MoGe制成。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reconfigurable three dimensional magnetic nanoarchitectures
本研究针对三维纳米磁体磁构型局部调控的关键挑战，结合实验观测与模拟研究FEBID制备的三维Co₃Fe四足结构磁化反转，证实其组分磁化可单独依次反转，且可通过调磁场方向实现系统完全可重构。
2025-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Revealing nanoscale disorder in W/CoFeB/MgO ultra-thin films using domain wall motion
在超薄磁性薄膜中，无序能显著阻碍畴壁运动。在通往基于有效畴壁的器件的道路上的主要问题之一仍然是在纳米尺度上的钉扎景观的表征。在本文中，我们研究的W/CoFeB/MgO薄膜的垂直磁各向异性的结晶退火在400 $^{\circ}$ C和一个过程的基础上的He $^{+}$照射结合高温的磁畴壁运动。磁性能是相似的，为整个系列的样品，而磁畴壁迁移率是在辐照样品中的关键改善。通过使用一个分析模型来提取纳米级的钉扎参数，我们揭示了结晶样品的无序的重要变化。这项工作提供了一个独特的机会，有选择地分析的影响，在畴壁动力学的障碍，没有磁性能的变化的贡献。我们的研究结果强调了在设计基于畴壁运动的器件时评估材料的纳米级钉扎参数的重要性，这反过来可以成为探测超薄磁性膜中的无序的有力工具。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The effect of disorder on transverse domain wall dynamics in magnetic nanostrips
我们研究了无序对铁磁纳米带中横向畴壁动力学的影响，无论是由磁场或自旋极化电流驱动，通过执行一个大的GPU加速微磁模拟合奏。通过在系统中包括小的、随机分布的非磁性空隙来模拟无序。研究的磁畴壁速度作为所施加的磁场和电流密度的函数揭示了根本的差异，在畴壁动力学引起的这两种模式的驱动：对于场驱动的情况下，我们确定了两种不同的畴壁钉扎机制，下面和上面的沃克击穿，分别操作，而对于电流驱动的情况下钉扎是不存在的沃克击穿。增加无序强度诱导更大的沃克击穿场和电流，并导致降低和增加畴壁速度在击穿场和电流，分别。此外，对于绝热自旋转移矩，发现本征钉扎机制被无序抑制。我们解释这些发现在一维模型中的一个有效的阻尼参数$α^*$增加的无序强度。
2012-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Configurable pixelated skyrmions on nanoscale magnetic grids
拓扑自旋纹理可以用作非易失性信息载体。在这里，我们研究的电流感应动力学的一个孤立的磁skyrmion的纳米级的正方形网格钉扎图案所形成的正交缺陷线与减少磁各向异性。正方形网格上的skyrmion可以用网格的量化尺寸像素化。我们证明了在正方形网格上的skyrmion的位置，大小和形状是电配置。Skyrmion中心被量子化到网格上，并且Skyrmion可能显示跳跃运动而不是连续运动。我们发现，由于栅极的钉扎效应，Skyrmion霍尔效应可以被完全抑制。像素化的skyrmion可以用来构建未来的可编程赛道存储器，多态存储器和逻辑计算设备。我们的研究结果将为基于人工钉扎图案的像素化拓扑自旋纹理的数字信息存储和计算奠定基础。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Targeted evolution of pinning landscapes for large superconducting critical currents
II型超导体在高磁场下携带大量电流的能力是加速器和紧凑型聚变反应堆的高场磁体未来设计创新的关键要求，并且在很大程度上取决于由材料缺陷组成的涡旋钉扎景观。涡流与可以化学生长的缺陷的复杂相互作用，例如，自组装的纳米颗粒和纳米棒，或通过合成后的粒子辐射引入的，排除了临界电流的先验预测，并可能导致对临界电流的高度非平凡的影响。在这里，我们借用生物进化的概念来创建一个遗传算法不断发展的钉扎景观，以适应涡钉扎，并确定最佳的可能配置的夹杂物为两种不同的情况下：一个进化过程开始从一个原始的系统和一个预先存在的缺陷，以证明潜在的后处理方法，以提高临界电流。此外，所提出的方法甚至更通用，并且可以适用于解决各种其他目标材料优化问题。
2019-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Investigation of domain wall pinning by square anti-notches and its applications in three terminals MRAM
在这项工作中，我们进行调查之间的竞争畴壁钉扎和吸引力的反缺口和有限的设备边界。最佳的几何条件，可以实现稳定的畴壁钉扎，提出。这使我们能够提出一个基于畴壁钉扎的三端器件。我们得到，与非常小的脉冲电流施加平行的纳米轨道，反缺口之间的畴壁的快速运动。除此之外，观察到钉扎畴壁的快速稳定，具有高百分比的正交磁化，从而实现高磁阻信号测量。因此，我们提出的器件是一个有前途的磁阻随机存取存储器具有良好的可扩展性，持续时间，和高速信息存储。
2019-05-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetic force microscopy versus scanning quantum-vortex microscopy: Probing pinning landscape in granular niobium films
本文介绍了扫描量子涡旋显微镜技术，通过低温磁力显微镜研究磁控溅射铌膜，利用被捕获涡旋作为纳米探针探测钉扎势与晶界，实现了30nm分辨率。
2025-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electric-Field-Induced Second Harmonic Generation at a Reconfigurable LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Nanojunction
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
本研究利用cAFM光刻制备LaAlO$_3$/SrTiO$_3$纳米结，实现电场诱导二次谐波产生，验证其可作为纳米非线性光学可重构平台，兼具亚波长光源与近场探测功能。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
