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
Dipolar interactions in arrays of ferromagnetic nanowires: a micromagnetic study
我们探索的磁性纳米线的周期性阵列的行为,微磁学模拟使用NMAG建模包。已经使用有限尺寸模型对这种纳米线阵列进行了大量的建模研究。我们表明,这些有限尺寸的微磁描述只能在特定的情况下使用。我们进行了系统的研究或多或少密集的一维和二维阵列的纳米线使用有限大小或无限大小的模型,我们表明,有限大小的模型无法捕捉到一些真正的无限系统的功能。我们表明,平均场模型缩放到系统的孔隙度是有效的。这项工作可以作为基础的扩展的微磁学计算的磁化动力学的纳米线阵列。
2010-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic rogue wave in a perpendicular anisotropic ferromagnetic nanowire with spin-transfer torque
研究了铁磁纳米线中自旋波背景下电流控制下的动态孤子运动。利用较强的呼吸子特征,得到了新的磁异常波,并阐明了其形成机制。磁异常波的产生主要是能量和磁振子向中心聚集的结果。我们还观察到自旋极化电流可以控制包络孤子与背景之间的磁振子交换速率,并解析地得到了临界电流条件。更有趣的是,自旋转移力矩在低于和高于临界值的情况下起着完全相反的作用。
2011-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Room temperature domain wall pinning in bent ferromagnetic nanowires
机械弯曲的镍纳米线显示出明确的功能,在其室温下的磁电阻时,畴壁钉扎在弯曲的位置。通过改变所施加的磁场的方向,可以制备处于单畴状态或双畴状态的线。畴壁的存在或不存在用于使纳米线的切换场移位。此外,纳米线的磁电阻与没有畴壁的比较显示与壁的存在相关的电阻的移位。与40-60欧姆的总电阻相比,当存在壁时,电阻减小20-30毫欧姆。的磁化模型的开发,允许计算的纳米线的静磁能,给一个域壁的成核能的估计。
2003-08-27 cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic analysis of magnetic noise in ferromagnetic nanowires
我们采用微磁学模拟方法研究了具有和不具有畴壁的磁性纳米线中的磁热噪声。由随机热涨落场引起的磁热噪声给出了与磁化率有关的重要物理量。我们发现畴壁的共振频率与磁畴本身的共振频率是有区别的。对于没有畴壁的单畴,共振频率很好地描述了由Kittel的公式考虑铁磁试样作为一个简单的椭圆体与退磁因子为各种线的宽度和厚度。然而,来自磁畴壁的附加谐振频率显示了线宽度和厚度的不同依赖性。这意味着畴壁内的自旋具有不同的有效场和自旋动力学。
2010-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Ferromagnetic Stability in Cu Doped Passivated GaN Nanowires
采用密度泛函方法研究了GAN:Cu纳米线的室温铁磁性。我们的研究结果表明,两个铜掺杂剂是最稳定的,当他们彼此接近。与块状GAN:Cu相比,我们发现Cu掺杂纳米线的磁化和铁磁性强烈增强,因为Cu td带的带宽由于NW的1D性质而减小。表面钝化被证明是至关重要的,以维持GAN:Cu纳米线的铁磁性。这些发现与实验观察结果非常一致,并表明这种类型的系统中的铁磁性可以通过控制主体材料的尺寸或形状来调节。
2008-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity and ferromagnetism in EuTiO3 nanowires
我们预测了EuTiO 3纳米线的铁电-铁磁多铁性,并生成了温度和线半径坐标系下的相图。计算中进行的Landau-Ginzburg-Devonshire理论与从列表的实验数据和第一性原理计算提取的唯象参数。由于散装EuTiO 3是反铁磁的温度低于5.5 K和顺电在所有温度下,我们的目标是研究诱导EuTiO 3的铁电和铁磁性能的可能性,通过减少散装纳米系统。我们的研究结果表明,铁电自发极化~0.1-0.5C/m2诱导EuTiO 3纳米线由于内在的表面应力,这是成反比的纳米线半径。自发极化存在于温度低于300 K,为线半径小于1 nm和典型的表面应力系数~ 15 N/m。由于强烈的双二次磁电耦合,自发极化反过来诱导铁磁相在温度低于30 K的2 nm的纳米线,并在温度低于10 K的4 nm的纳米线在EuTiO 3。因此我们预测EuTiO_3纳米线可能是一种新型的铁电-铁磁多铁性材料。
2011-07-09 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
Large exchange-dominated domain wall velocities in antiferromagnetically coupled nanowires
磁性纳米线支持场和电流驱动的畴壁运动的信息存储和处理的新方法的设想。其实际应用的一个主要障碍是畴壁速度,这是传统上有限的,由于沃克击穿时发生的强迫场或电流达到临界阈值。我们通过数值和分析模型表明,沃克击穿极限可以扩展或完全消除反铁磁耦合的磁性纳米线。这些耦合的纳米线允许通过场和/或电流经由自旋转移扭矩驱动的巨畴壁速度,与传统的纳米线相比。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural and angular dependence of coercivity and magnetic remanence of electrochemical ferromagnetic nanowires
提出了一种从填充时间分布控制纳米线磁性和生长的新方法。用电沉积方法(“模板合成”)生长具有宽孔径选择的线。我们发现,在铁磁纳米线的杂散场的存在是完全依赖于纳米线的直径。此外,在反转机制中的交叉效应被观察到与直径的变化。在这项工作中,理论和实验一致,并确认,根据所测量的磁滞回线的变化,约四个范围的值的孔径控制纳米线的易磁化轴相对于几何轴的取向。
2008-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Resonant Nonlinear Damping of Quantized Spin Waves in Ferromagnetic Nanowires
我们利用自旋矩铁磁共振测量坡莫合金纳米线中偶极交换自旋波的光谱特性。我们的测量结果表明,几何约束的纳米线几何结构中的自旋波的阻尼有深远的影响。最低能量量子化自旋波模式的阻尼参数以共振方式取决于所施加的磁场,并且在随着纳米线宽度减小而增大的磁场处呈现最大值。这种阻尼的增强源于非线性共振三磁振子汇流过程,其允许在由纳米线几何形状中的自旋波谱的量化确定的特定偏置场值下进行。
2009-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface magnetic anisotropy at a compensated interface of ferromagnetic antiferromagnetic bilayer
铁磁和反铁磁自旋从相应的均匀配置的周期性偏差被证明是积极有利的铁磁/反铁磁双层补偿界面附近。的偏差的幅度呈指数下降到膜体积作为一个函数的坐标垂直于界面。发现相互作用能与单位铁磁和反铁磁矢量的标量积的平方成正比。
2005-07-25 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
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
Exchange bias in Co/CoO core-shell nanowires: Role of the antiferromagnetic superparamagnetic fluctuations
报道了Co(<D>=15 nm,<L>= 130 nm)纳米线的磁性。在氧化丝中,我们测量到低于T ~ 100 K的0.1 T量级的大交换偏置场。铁磁核和反铁磁CoO壳之间的交换偏置的开始伴随着0.2 T的矫顽力下降,这导致在$\sim100$ K处的矫顽力最小。磁化弛豫测量显示的磁粘度S的温度依赖性,这是一致的CoO晶粒在表面处的体积分布。我们建议,超顺磁性波动的反铁磁CoO壳层中发挥关键作用的翻转的纳米线的磁化和解释的双磁性下降。这得到了微磁模拟的支持。这种行为是特定于具有大的形状各向异性的1D系统的几何形状,并且先前在具有高对称度和低折射率的0 D(球体)或2D(薄膜)系统中未观察到。这项研究强调了原子力显微镜的超顺磁性波动的交换偏置机制的重要性。
2009-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic interaction between Cu ions in the bulk region of Cu-doped ZnO nanowires
我们研究了铜掺杂氧化锌纳米线的电子结构和磁性,这些纳米线在室温下显示出铁磁性[G。z.邢${et}$ ${al}$.,高级材料{\bf 20},3521(2008).],通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)进行表征。XPS和XAS结果表明,Cu原子处于"Cu $^{3+}$"状态,在体相区($\sim$ 100 nm)为Cu $^{2+}$的混合物,在表面区($\sim$ 5 nm)以"Cu $^{3+}$"离子为主,即,表面区域的表面电子结构不同于体区域。从磁场和温度对XMCD强度的依赖关系,我们得出结论:ZnO:Cu纳米线中的铁磁相互作用来自于体区的Cu $^{2+}$和"Cu $^{3+}$"态,并且大部分掺杂的Cu离子可能是反铁磁耦合的,因此它们是磁性惰性的.
2011-10-16 cond-mat.mtrl-sci
High Frequency Domain Wall Oscillations in Ferromagnetic Nanowire with a Nanoscale Dzyaloshinskii Moriya Interaction (DMI) Region
Dzyaloshinskii Moriya相互作用(Dzyaloshinskii Moriya Interaction,Dzyaloshinskii Moriya Interaction)为许多新的手性结构(如Skyrmions)奠定了基础。在迄今为止的大多数研究中,磁层存在于整个磁性层中。在这里,我们报告我们的调查,铁磁纳米线,铁磁被限制在纳米级区域。我们观察到,磁性能的局部调制的影响下的自旋转移力矩的磁畴壁的振荡。振荡频率在几GHz内可调,这使得这一观察对神经形态计算中的应用可能有用。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge order suppression and antiferromagnetic to ferromagnetic switch over in Pr_0.5Ca_0.5MnO_3 nanowires
我们采用低温水热法制备了电荷有序锰氧化物Pr0.5Ca0.5MnO3纳米线(直径约50 nm,长度约几微米),并用X射线衍射、透射电子显微镜、超导量子干涉仪(SQUID)和电子磁共振等方法对其进行了表征。虽然体样品在245 K时显示出电荷有序转变,在175 K时显示出反铁磁转变,但SQUID磁强计和电子磁共振实验表明,在纳米线相中,在~ 105 K时发生铁磁转变。此外,反铁磁转变消失,电荷有序转变被抑制。该结果是特别重要的,因为已知Pr_0.5Ca_0.5MnO_3中的电荷顺序是非常稳健的,需要高达27 T的磁场来熔化它。
2005-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Stability of precessing domain walls in ferromagnetic nanowires
我们表明,最近报道的铁磁纳米线中Landau-Lifshitz-Gilbert方程的旋进解在初始数据、外加场和各向异性常数的小扰动下是稳定的。线性稳定性建立解析,而非线性稳定性进行了数值验证。
2011-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other math-ph
Geometric signature of reversal modes in ferromagnetic nanowires
磁性纳米线是研究磁性基本过程的良好平台,并且在记录(例如垂直存储)和自旋电子学(例如非易失性磁性存储器(MRAM)和磁性逻辑器件)中具有许多有吸引力的应用。在这项工作中,纳米线被用来研究磁化反转过程,通过一种新的几何方法。反射模在代表临界开关场轨迹的参数曲线上留下明确的印记。我们展示了不同的模式如何影响该曲线的几何形状取决于各向异性(单轴或立方各向异性),退磁和交换效应的性质。我们使用的样品是电化学生长的镍和钴纳米线。
2010-06-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Transverse instability at a compensated interface of ferromagnetic antiferromagnetic bilayer
利用界面相互作用能量密度的显式表达式,发展了具有补偿界面的铁磁-反铁磁双层膜的解析理论。研究了描述铁磁和反铁磁薄膜中畴壁的解的稳定性。它示出,即使对于高值的表面相互作用强度的横向不稳定性起源于反铁磁膜内,因为单位反铁磁矢量的界面平面的偏差变得积极有利,在足够大的外部磁场。然而,假设反铁磁层内存在额外的面内各向异性,则可以稳定界面附近的自旋分布。原则上,这开辟了一条控制交换偏置的途径,避免了反铁磁膜中畴重排的复杂问题。
2005-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Numerical simulation of magnetization process in antiferromagnetic ferromagnetic bilayer with compensated interface
利用海森堡哈密顿量的自洽平均场近似,研究了反铁磁双层膜的性质。在具有补偿界面的双层膜中发现了垂直交换耦合。对于均匀的反铁磁薄膜,由于在一定的外磁场临界值下,反铁磁薄膜内部产生横向不稳定性,因此计算出对称的磁滞回线。另一方面,对于由多个与易磁化各向异性轴方向垂直的畴组成的非均匀反铁磁薄膜,在有限交换偏置场作用下,得到了位移磁滞回线.
2005-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias in Ferromagnetic/Compensated Antiferromagnetic Bilayers
采用微磁自旋动力学方法,对铁磁/补偿反铁磁双层膜中的交换偏置机制进行了定量计算.同时考虑了低Neel温度和高Neel温度的反铁磁体,发现只有在低Neel温度的情况下才有负向正电子束的交叉。我们认为,在FM/补偿AFM双层膜中的EB机制是由于AFM的对称性破缺产生了一些净铁磁成分。
2001-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Role of coexisting ferromagnetic and antiferromagnetic phases on the magnetocaloric effect in metamagnetic Tb2Ni2Sn
本文报道了多晶化合物Tb_2Ni_2Sn的反常磁热行为。磁化强度的测量表明,该化合物显示出多重磁转变,这归因于在低温下铁磁和反铁磁相的共存。随着磁场和温度的增加,化合物经历了从变磁性到铁磁性的转变。在反铁磁相占主导地位的温度范围内,它表现出逆(负)磁热效应。在接近尼尔温度的温度下,该化合物显示出正的磁热效应。低于变磁转变所需的临界场,磁热效应的温度变化被认为与铁磁分数相关。
2006-10-06 cond-mat.mtrl-sci
Power optimization for domain wall motion in ferromagnetic nanowires
研究了铁磁细线中电流介导的畴壁动力学。导出了畴壁的有效运动方程。他们被用来研究的可能性,以优化的电流的畴壁在纳米线的运动所提供的功率。我们表明,一定的共振时间依赖性电流移动畴壁可以显着减少焦耳加热的导线,因此,它可以导致一个新的建议,最节能的存储设备。我们讨论了吉尔伯特阻尼、非绝热自旋转移力矩以及Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在如何影响这种功率优化。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of Antiferromagnetic Spin Rotation on Anisotropy of Ferromagnetic/Antiferromagnetic Bilayers
在外延(111)取向Ni $_{80}$ Fe $_{20}$ /Fe $_{50}$ Mn $_{50}$双层,我们将两种不同的行为分开:单向各向异性厚Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中的交换偏置在薄Fe $_{50}$ Mn $_{50}$中,通过测量磁化强度对旋转磁场的响应,我们定量地确定了相关的各向异性,并证明了磁性增强与Fe $_{50}$ Mn $_{50}$的旋转磁各向异性有关。我们还证明了各向异性随温度变化的后果。
2004-10-04 cond-mat.mtrl-sci
Co-existence of ferromagnetic and antiferromagnetic interactions in Mn$_3$Ga$ _{(1-x)} $Sn$_x$C
详细研究了Mn $_3$ Ga $_{(1-x)}$ Sn $_x$ C,0 $\le$ x $\le$ 1反钙钛矿化合物的磁性。虽然该系列的所有化合物都以立方结构结晶,但富Ga(x $\le$ 0.2)化合物通过一级转变转变为反铁磁基态,富Sn(x $\ge$ 0.8)化合物在低温下表现出主导的铁磁相互作用。在中间范围(0.4 $\le$ x $\le$ 0.7)中,可以看到铁磁和反铁磁相互作用的共存。这是由于随着Mn $_3$ Ga $_{(1-x)}$ Sn $_x$ C中Sn浓度的增加,铁磁亚晶格的生长以反铁磁亚晶格为代价的结果。这种生长发生到一个点,其中一级转变从富Ga化合物中的铁磁-反铁磁类型改变为Mn $_3$ SnC中的顺磁-亚铁磁类型。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Soliton Solution for the Spin Current in Ferromagnetic Nanowire
研究了单轴铁磁纳米线中自旋极化电流的周期解和单孤子解的相互作用。自旋电流周期解的振幅和波数分别对孤子解的宽度、速度和振幅有不同的贡献。此外,我们还发现,只有在适当的条件下,孤立子才能被捕获。最后分析了调制不稳定性,讨论了周期解背景下自旋流暗孤波的传播。在某些特殊情况下,该解可表示为周期解与孤子解的线性组合。
2007-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Defect-impurity complex induced long-range ferromagnetism in GaN nanowires
采用GGA+U近似方法研究了Gd掺杂和点缺陷掺杂的纤锌矿(0001)GAN纳米线的结构、电学和磁学性质。我们发现,Ga空位(VGa)表现出较低的形成能相比,N空位(VN)。点缺陷的进一步稳定化由于Gd的存在而发生,并且环境铁磁性(FM)可以通过由VGa诱导的附加正电荷而在NW中稳定。电子结构分析表明,VGa引入额外的水平,导致铁磁耦合的带隙中,由于与Gd d和f状态的Ga和N原子的p状态的杂化。在Gd-VGa配合物存在下,获得了76.4meV的铁磁交换耦合能,因此铁磁交换耦合能主要由GAN纳米线中的阳离子空位-稀土配合物缺陷决定。另一方面,VN引入额外的电子载流子,并不有助于增加铁磁交换能。
2015-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous polarization conversion in arrays of ultrathin ferromagnetic nanowires
利用磁振子对布里渊光的散射研究了纳米线阵列的光学性质。我们利用Stokes/anti-Stokes散射的不对称性来探测线偏振光波在纳米线内部产生的局部电场的圆偏振。我们观察到的异常极化转换的相反的符号比在体介质或厚纳米线的圆偏振度的极大增强归因于一个非常规的折射在纳米线介质。
2015-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Nanoengineered Curie Temperature in Laterally-Patterned Ferromagnetic Semiconductor Heterostructures
我们展示了操纵的铁磁半导体(Ga,Mn)As的埋层的居里温度使用纳米光刻,以提高退火的效果。将GaAs覆盖的铁磁层图案化成纳米线暴露了图案化的(Ga,Mn)As层的侧壁处的自由表面,并且因此允许使用退火去除Mn杂质。与未图案化的样品相比,这导致增强的居里温度和降低的电阻率。对于固定的退火时间,居里温度的提高是较大的较窄的纳米线。
2005-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Effect of a Domain Wall on the Conductance Quantization in a Ferromagnetic Nanowire
利用一个特定的微扰理论,这是有效的薄DW的畴壁(DW)的弹道铁磁纳米线(FMNW)上的电导的效果进行了重新审视;薄通常是在目前感兴趣的FMNW电导测量的情况下。包括载流子自旋和本地自旋之间的Hund耦合的DW,FMNW的电导在一个非常薄的DW的存在下计算内的Landauer-Büttiker形式主义。结果表明,电导平台的修改显着,和开关的量化单位从$e^2/h$“约$2e^2/h$”是产生在FMNW通过引入薄DW。这很好地解释了最近对FMNW的观察。
2000-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall motion in ferromagnetic nanowires driven by arbitrary time-dependent fields: An exact result
研究了铁磁纳米线中的磁畴壁在外加时变磁场作用下的动力学行为。我们报告了一个新的精确的时空解的情况下,软铁磁线和纳米结构的单轴各向异性的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程。该解适用于任意强度和时间依赖性的外加场。我们进一步扩展这个解决方案,应用领域缓慢变化的空间和多个域墙。
2010-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other math-ph
Domain wall pinning and potential landscapes created by constrictions and protrusions in ferromagnetic nanowires
利用空间分辨的磁光克尔效应测量,探讨了薄坡莫合金纳米线中不对称收缩或突起附近的横向畴壁(TDWs)所经历的电势。这两种类型的陷阱被发现作为钉扎中心的DW。钉扎的强度被发现取决于陷阱类型以及传入DW的手性;这两种类型的陷阱被认为是作为势阱或势垒,也取决于DW的手性。微磁学模拟已经进行了良好的定性与实验结果一致。
2008-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Micromagnetics of ferromagnetic/antiferromagnetic nanocomposite materials. Part I: Towards the mesoscopic approach
本文提出一种用于铁磁/反铁磁两相材料的介观微磁模拟方法,由原子模型推导材料参数,并通过 Heusler 合金验证其纳米尺度有效性。
2023-09-29 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
Zero-field Topological Superconductivity in Ferromagnetic Hybrid Nanowires
本研究通过输运与隧穿谱测量发现,Al/EuS 覆盖晶面重叠的 InAs 混合纳米线可在零外加磁场下产生约 1 T 的剩余有效 Zeeman 场并出现稳定零偏压电导峰,从而实现零场拓扑超导。
2020-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Life times and chirality of spin-waves in antiferromagnetic and ferromagnetic FeRh: time depedent density functional theory perspective
研究了FeRh反铁磁相和铁磁相的自旋激发。我们表明,虽然Fe原子的时刻是很好地定义有一些重要的现象缺席的海森堡描述:朗道阻尼的自旋波,大Rh矩引起的AFM磁振子,形成的光学磁振子终止的Stoner激发。我们的自旋波阻尼的特性的斯通纳连续的功能,并比较在AFM,FM和顺磁(PM)系统的自旋激发的手征。
2011-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Imaging the antiferromagnetic to ferromagnetic first order phase transition of FeRh
用X射线磁圆二色性和光电子显微镜研究了外延FeRh薄膜的反铁磁(AFM)到铁磁(FM)的一级相变。由于形状各向异性,FM相在面内被磁化,但磁晶各向异性可以忽略不计,并且没有优选的面内磁化方向。当加热通过AFM到FM相变时,FM相的成核发生在具有随机畴取向的许多独立成核位点处。这些畴随后对齐以形成最终的FM畴结构。我们没有观察到钉扎的FM域结构。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Topotactic Growth of Zintl Phase Eu$_5$In$_2$As$_6$ Nanowires with Antiferromagnetic Behavior
本文通过气-固交换过程将InAs(Sb)纳米线拓扑定向转变为Zintl相Eu$_5$In$_2$As$_6$,发现其在约7 K和16 K处具有两个反铁磁相变,为设计可调磁性Zintl材料及自旋电子学应用提供了新平台。
2025-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast laser driven ferromagnetic-antiferromagnetic skyrmion switching in 2D topological magnet
本文利用第一性原理、rt-TDDFT和原子自旋模拟,揭示了激光诱导单层CrInSe3发生显著电荷转移与磁交换切换,实现了二维拓扑磁体中铁磁至反铁磁斯格明子的超快反转,为拓扑磁性的超快控制提供了新方法。
2024-11-12 cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic vs ferromagnetic interactions and spin-glass-like behavior in ruthenates
我们对Ca取代和空穴掺杂SrRuO $_3$的对位态、亚铁态和$A$ -、$C$ -和$G$ -型反铁磁态进行了一系列梯度修正的相对论全势密度泛函计算.给出了Sr $_{1-x}$ Ca $_x$ RuO $_3$在0 K时的磁性相图数据。中子衍射测量结合总能量计算表明,CaRuO $_3$具有短程反铁磁相互作用规则的自旋玻璃行为。Sr的替代SrRuO $_3$的铁磁相互作用和增强的$G$型反铁磁相互作用的Sr,发现$G$ -AF状态稳定在$x$ = 0.75与实验观察一致。为了得到正确的磁基态,自旋-轨道耦合的引入是很重要的。
2002-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Current driven magnetization dynamics in ferromagnetic nanowires with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya)的细长铁磁线中的电流感生磁化动力学。我们发现一个螺旋畴壁配置的磁化强度,并获得一个解析表达式的畴壁的宽度作为相互作用强度的函数。我们的研究结果表明,超过一定值的diela畴壁配置不能存在于线。低于此值,我们确定了小电流的畴壁动力学,并计算了畴壁沿导线的漂移速度。我们发现,抑制的最小值的电流所需的移动域壁。根据它的符号,磁电阻增加或减少畴壁漂移速度。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence for competition of antiferromagnetic and ferromagnetic correlations in HgCr2S4
详细研究了正常尖晶石HgCr2S4的多晶和单晶样品。结构细化揭示了原子位移的增强值,表明接近结构不稳定性。磁化,电子自旋共振和比热研究文件强铁磁波动接近50 K和复杂的反铁磁秩序在TN = 22 K的发生。我们发现了非常非常规的行为类似于非共线反铁磁体和软铁磁体的性质依赖于温度和磁场。即使很弱的外部磁场也会干扰反铁磁有序,并强烈增强铁磁关联。电导率表现出非单调的温度行为和金属到绝缘体的转变,在80 K远高于磁转变的绝缘字符。所观察到的异常有关的键挫由于竞争的Cr离子之间的磁交换相互作用。
2006-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Relaxor ferromagnetic behavior below the antiferromagnetic transition in La0.5Ca0.5MnO3
对La0.5Ca0.5MnO3的磁化强度进行了详细的重新研究,结果表明:在T = 5 K时施加H = 7 T的磁场,零场冷却后不足以使低温电荷有序反铁磁相转变为铁磁相,但在H = 1 T的小磁场中退火,电荷有序基体中会产生铁磁团簇.铁磁团簇的体积相分数随退火场的增加而线性增加,直到Han = 4 T,然后从5 T时的11%急剧变化到Han = 7 T时的60%。这类似于弛豫铁电体中的场诱导微观到宏观极性畴。结果表明,在高于Neel温度(TN)时,电荷有序团簇与铁磁相共存,在低于TN时,这些团簇在外加磁场作用下转变为铁磁相.我们的结果将是相关的观察到的电阻率下降的许多订单发现H << HC,其中HC是变磁转变的临界场。
2003-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Pt steps decorated by 3d nanowires calculated via an order-N method
我们给出了沿Pt(533)和(322)邻位衬底台阶边缘排列的三维单线的磁化能和磁矩。我们采用了电子结构的方法,该方法与系统的大小呈线性关系。这使我们能够轻松地处理铁磁和反铁磁的解决方案,并在原则上的方法应该允许更复杂系统,如电线沉积在粗糙的步骤边缘的评价。我们发现,钴,铁,锰几乎是完美的海森堡系统,几乎没有改变反铁磁和铁磁溶液之间的时刻。还观察到Pt衬底的大极化。我们的结果与最近的实验结果得到的情况下,一个Co单线。正如预期的趋势是后期d系列稳定的铁磁长程序和反铁磁秩序的d系列的中间。由于我们的方法是唯一的\emph{locally}自洽,我们讨论了作为一些长度的收敛性的结果相对于该区域的大小被视为自洽。
2005-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Role of atomic vacancies and second-neighbor antiferromagnetic-exchange coupling in a ferromagnetic nanoparticle
Thapar Institute of Engineering and Technology(塔帕尔工程技术学院);Panjab University(潘杰布大学)
研究原子空位和次邻反铁磁交换耦合对铁磁纳米颗粒温度依赖磁性质的影响,发现两者可增强超顺磁行为。
2026-02-19 cond-mat.mtrl-sci
Minimization of Ohmic losses for domain wall motion in a ferromagnetic nanowire
我们研究了窄铁磁线中的电流感生畴壁运动。我们提出了一种方法来移动畴壁与谐振的时间相关的电流,这大大降低了欧姆损失的导线,并允许驱动畴壁以更高的速度,而不会烧毁导线。对于任何畴壁速度,我们发现的时间依赖性的电流需要最小化欧姆损失。低于由导线参数指定的临界畴壁速度,通过直流电流实现最小欧姆损耗。此外,我们确定的导线参数,从其直流值的损失减少是最显着的。
2010-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetodielectric Effects from Spin Fluctuations in Isostructural Ferromagnetic and Antiferromagnetic Systems
我们报告的自旋波动,磁有序,和外部磁场的铁磁体SeCuO 3的介电常数的影响,和反铁磁体TeCuO 3。提出了一个基于均匀极化和自旋-自旋关联函数耦合的模型来解释这些同构化合物的不同行为。在铁磁体SeCuO 3的转变温度附近的大的磁电容建议路线,以提高磁介电响应的实际应用。
2003-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor - Ferromagnetic Insulator - Superconductor Nanowires: Stray Field and Exchange Field
本文制备并研究 InAs/EuS/Al 半导体–铁磁绝缘体–超导体纳米线异质结构,揭示其外延匹配、单磁畴杂散场调控及硬超导能隙与磁交换场特征。
2019-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Majorana bound states in a superconducting Rashba nanowire in the presence of antiferromagnetic order
理论研究表明,马约拉纳束缚态可以诱导在一个一维线的端部,一个现象可能是由于s波超导性,自旋轨道耦合,和外部磁场之间的相互作用。这些状态已被观察到在超导体-半导体混合纳米结构中存在的塞曼场,并在一个低密度的粒子的限制。在本文中,我们证明和讨论的可能性出现的Majorana束缚态的超导Rashba纳米线沉积在反铁磁有序表面。我们计算相关的拓扑不变量在几个互补的方式。研究拓扑相图揭示了非平凡拓扑相位的两个分支-主要分支,这是Rashba纳米线的典型分支,以及由于反铁磁顺序而出现的额外分支。在额外的拓扑分支的情况下,马约拉纳束缚态也可以存在接近半填充,避免了需要掺杂或门控纳米线,以达到低密度制度。此外,我们显示的Majorana束缚态的出现,在没有外部磁场,这是可能的,由于反铁磁秩序。我们还讨论了束缚态在实空间局域化的背景下的性质和系统的谱函数。这使得人们能够感知到的自旋和子晶格子空间中的额外的分支,相反的主要分支,在以前的研究中报道的唯一的带反转存在于自旋子空间中的带反转。最后,我们演示了如何这些拓扑相位可以在传输测量实验证实。
2021-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Universality between current- and field-driven domain wall dynamics in ferromagnetic nanowires
自旋极化的电流对局部磁自旋施加转矩,导致铁磁纳米线中的磁畴-壁(DW)运动。这种电流驱动的DW运动为下一代由电流而不是磁场控制的磁性器件提供了巨大的机会。然而,电流驱动的DW运动的性质-被认为与磁场驱动的DW运动有质的不同-仍然还不清楚,主要是由于痛苦的高操作电流密度J_OP,这引入了不可控的实验伪像与严重的焦耳加热。降低J_OP对器件的实际运行也是至关重要的。通过使用具有垂直磁各向异性的金属Pt/Co/Pt纳米线,我们在这里证明了DW在电流密度低至10^9 A/m^2的范围内的运动-比现有报告小两个数量级。令人惊讶的是,电流驱动的运动表现出与场驱动的运动相同的缩放行为,因此,尽管它们有质的差异,但属于相同的普适性类。此外,由电流或场(或两者)驱动的所有DW运动都坍缩到一条曲线上,这表明两种驱动机制的统一。统一的法律体现在低电流密度下的非零电流效率下降到实用水平,适用于新兴的磁性纳米器件。
2010-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Antiferromagnetic order of ferromagnetically coupled dimers in the double pyrovanadate CaCoV$_2$O$_7$
用体磁化强度和中子粉末衍射测量研究了焦钒酸盐CaCoV $_2$ O $_7$的磁性。顺磁相的磁化率表现出居里-外斯行为,外斯温度为负$Θ\simeq -22.5$ K,表明反铁磁相互作用占主导地位。在$T_{\rm N} = 3.44$ K处,CaCoV $_2$ O $_7$表现出反铁磁有序,并伴随着$\sim 0.05$ ~ $μ_{\rm B}/{\rm Co}^{2+}$的弱净铁磁矩。中子粉末衍射证实了在$T_{\rm N}$以下反铁磁有序的形成。从磁性结构测定进一步证实,相邻共边八面体中的两个Co $^{2+}$离子具有几乎平行的(铁磁性)自旋排列,表明形成铁磁性自旋二聚体。反铁磁秩序,反过来,稳定了相当大的二聚体间的反铁磁相互作用。
2021-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the Competition between Ferromagnetic and Antiferromagnetic States in Sr$_2$MnMoO$_6
据认为,Sr $_2$ MnMoO $_6$的磁性行为是由存在两个总能量极小值对应的金属铁磁和绝缘反铁磁状态,这可能是近简并依赖于呼吸失真的大小。
2002-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el