Control of domain wall motion at vertically etched nanotrench in ferromagnetic nanowires
研究了垂直刻蚀纳米沟槽钉扎位置的坡莫合金纳米线中的场致畴壁运动。微磁学模拟和电学测量的特点,在纳米沟槽的钉扎电位。结果表明,横壁和涡壁的势分布有很大不同,钉扎强度与势分布之间存在相关性。可靠的畴壁钉扎和脱钉实验观察到从坡莫合金纳米线的纳米沟槽。这证明了所提出的纳米沟槽钉扎位点对于畴壁器件应用的适用性。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of coupled Dzyaloshinskii domain walls in fully compensated synthetic anti-ferromagnets
研究了层间交换耦合(IEC)和界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskiii-Moriya Interaction)对全补偿合成反铁磁体(SAF)中磁畴壁结构的综合影响。采用Lorentz透射电子显微镜(LTEM)表征了以[Pt/(Co/Ni)M]N为基底的Ir基铁磁(FM)层SAF。各个铁磁层的多层设计使得能够控制界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(通过“M”),进而控制畴壁(DW)的结构和手性。我们比较的菲涅尔模式LTEM图像SAF设计中,只有一个变化,在声称的强度的双折射。通过施加原位垂直磁场和样品倾斜,证实了高矫顽力SAF中反铁磁耦合的Dzyaloshinskii畴壁的存在。这一结论是基于在菲涅尔模式LTEM中观察对比度所需的一组独特条件,我们在本文中对此进行了概述。
2019-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Velocity of domain-wall motion induced by electrical current in a ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As
在垂直磁各向异性的(Ga,Mn)As中,利用磁光克尔效应观测到了电流感生畴壁运动,其速度跨越5个数量级,最高可达22 m/s。的数据被用来验证自旋转移的Slonczewski机制,以及在畴壁区域的自旋翻转过渡所产生的扭矩的理论。在低电流畴壁蠕变的证据被发现。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Swift thermal steering of domain walls in ferromagnetic MnBi stripes
我们预测了一个快速畴壁(DW)运动引起的热梯度跨越纳米级的铁磁条的MnBi。驱动机制是交换扭矩的磁振子积累在DW的燃料。根据样品的厚度,热-冷和冷-热DW运动方向都是可能的。这一发现揭示了一种能量有效的方法来操纵DW作为磁信息处理(如赛道存储器)中的基本元素。
2016-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Helicity-dependent all-optical domain wall motion in ferromagnetic thin films
利用时间分辨磁光法拉第成像技术研究了飞秒和皮秒激光脉冲在Co/Pt薄膜中引起的畴壁位移。我们证明了多脉冲螺旋度相关的激光诱导的磁畴壁运动在全光开关Co/Pt多层膜与低于开关阈值的激光能量。每2 ps脉冲的畴壁位移约为2nm。通过分别研究线偏振和圆偏振的影响,我们发现激光诱导畴壁运动是钉扎、温度梯度和螺旋度效应之间复杂相互作用的结果。然后,我们探讨了作用于畴壁的螺旋度效应的微观起源。这些实验结果加深了对超薄铁磁薄膜全光开关机理的理解。
2017-09-22 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
A First-Principles Theory of Bloch Walls in Ferromagnets
基于相对论自旋密度泛函理论,在局域密度近似下,对布洛赫壁进行了第一性原理解释。我们认为,基于这种描述的计算将提供有用的和新颖的信息,这个重要的微磁学元素的物理。为了说明我们希望提出的观点,我们对Fe进行了建议的计算,并确定了布洛赫壁厚$\ell_{BW}$。此外,我们还研究了由于布洛赫壁的存在而产生的电子结构的特征。
2000-07-04 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
Domain-wall resistance in ferromagnetic (Ga,Mn)As
一系列的微结构设计钉畴壁(DW)在(Ga,Mn)的垂直磁各向异性已被用来确定外部和内部的贡献DW电阻。前者被定量地解释为由于在DW的霍尔电场的极性变化。后者是一个数量级大于由各向异性磁阻所带来的一个术语,并被证明是一致的无序诱导misstracing的载体自旋受空间变化的磁化。
2006-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Effects of spin current on ferromagnets
当自旋极化电流流过铁磁体时,局部磁化强度接收自旋扭矩。这种自旋力矩的两个后果进行了研究。首先,如果施加足够大的电流,均匀磁化的铁磁体变得不稳定。这种不稳定性的特征包括自旋波的产生和磁化混沌。第二,自旋力矩对磁畴壁的结构和动力学有深刻的影响。详细分析了畴壁质量、畴壁动能和畴壁脱钉阈值。
2005-08-30 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
Magnetotransport and Domain Wall in Nanoconstriction of Ferromagnetic Semiconductor (Ga,Mn)As
研究了O+离子注入(Ga,Mn)As外延层产生的纳米收缩的磁电阻效应。原始层表现出负MR,这可能是由在最低温度下的弱局部化(WL)效应引起的。此外,在收缩的样品中,在负MR的背景上出现增强的电导的跳跃,其位置反映了磁化滞后。我们认为,它们是由于收缩中畴壁的成核而抑制WL的表现
2004-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Electric field control of domain wall logic in piezoelec-tric/ferromagnetic nanodevices
功耗是限制集成电路未来集成化的最重要因素之一。在磁致伸缩/压电系统中通过磁电耦合以低电压控制磁状态的能力可以为超低功率电子学铺平道路。虽然前一种效应已经在几种多铁性异质结构中得到了证实,但将这种复杂的几何结构纳入实际的磁存储器和逻辑纳米器件中还缺乏。在这里,我们展示了室温控制的畴壁门与电场在纳米线组成的横向极化的压电杆诱导巨应变的铁磁自旋阀。我们建议使用这种新的畴壁门作为一个基本的砖,以产生一套完整的布尔逻辑函数或稳定的高密度存储器应用的畴壁。
2012-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Voltage-Gated Modulation of Domain Wall Velocity in an Ultrathin Metallic Ferromagnet
利用扫描磁光克尔效应成像技术研究了栅压、温度和磁场对Pt/Co/GdOx垂直磁各向异性薄膜畴壁蠕变动力学的影响。DW蠕变速度可以通过施加到Co/GdOx界面的电场经由用栅极电压线性调制活化能势垒来控制。在低速下,DW速度可以通过栅极电压显著改变,但是随着DW速度增加,该效果减小,这限制了DW快速运动的电场控制。
2012-07-12 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
Spin-transfer torques in anti-ferromagnetic metals from first principles
尽管不存在宏观磁矩,反铁磁体在原子尺度上是自旋极化的。通过导电反铁磁体的电流也被极化,当序参量被纹理化时,例如在反铁磁非共线自旋阀和畴壁中,导致自旋转移力矩。本文报道了反铁磁体系电子输运性质的第一性原理研究。作用在磁矩上的电流感应自旋力矩与传统铁磁材料中的自旋力矩相当,从而产生可测量的角电阻和电流感应磁化动力学。与铁磁体相反,反铁磁体中的自旋力矩是非常非局域的。作用在远离反铁磁畴壁中心处的转矩应有助于电流诱导的畴壁运动。
2008-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Spin torque and charge resistance of ferromagnetic semiconductor $2π$ and $π$ domain walls
电荷电阻和自旋扭矩产生的相干载流子传输通过铁磁360度畴壁,虽然他们遵循定性不同的趋势比180度畴壁。360度畴壁的电荷电阻在中间壁厚处达到最大值,不像180度畴壁,其电阻随壁厚单调减小。的自旋扭矩的峰值振幅和最佳的畴壁的厚度,以最大限度地提高扭矩为360度的壁是两倍以上的发现为180度的畴壁在相同的材料,产生较大的畴壁速度为360度的壁,并提出意想不到的非线性磁电子器件纳入畴壁运动。
2009-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain wall heat conductance in ferromagnetic wires
本文对含有畴壁的电绝缘铁磁线中的热输运进行了理论研究。在连续微磁性的有效性制度中,畴壁对热导没有影响。然而,自旋波被发现被反射的畴壁宽度的几个晶格间距,这是与出现一个额外的自旋波束缚态。由此产生的畴壁热传导应该是显着的钇铁石榴石薄膜与明确定义的磁畴。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Clamping of ferroelectric and ferromagnetic domain walls in conical spiral magnets
本文研究了具有圆锥螺旋有序的多铁性磁体中的畴壁结构。我们建立了一个简单的自旋模型,它具有一个锥形螺旋基态在没有磁各向异性。我们发现一个过渡的制度,铁磁和铁电畴壁被夹紧的制度,他们是去耦,并推导出一个连续模型描述旋转的螺旋平面在畴壁。这些结果的重要性,在CoCr2O4中观察到的开关现象进行了讨论。
2009-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Domain wall motion in ferromagnetic nanotubes: Analytic results
在强惩罚和弱惩罚两种情况下,研究了薄铁磁纳米管在纵向外场作用下的磁畴壁动力学。在这两个政权的DW配置文件和DW传播速度公式的显式函数形式推导。特别是,DW速度示出依赖于非线性的纳米管半径。
2013-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Domain walls within domain walls in wide ferromagnetic strips
我们进行了大规模的微磁学模拟表明,由于拓扑结构的限制,内部畴壁(布洛赫线)内扩展畴壁更强大的纳米线比畴壁。因此,自旋电子学应用的可能性,基于他们的运动沿畴壁出现。内部畴壁在垂直磁化介质中的畴壁内成核,同时出现阈值驱动力以上的畴壁速度的Walker击穿样突然减小,并且也可以在钉扎的局部畴壁内产生。我们观察到快速的字段和电流驱动的内部畴壁动力学没有沃克击穿沿钉扎畴壁,起源于拓扑保护的内部畴壁结构,由于周围的平面外域。
2015-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin wave driven domain wall motion in easy-plane ferromagnets: a particle perspective
在易平面铁磁体中,我们证明了畴壁和自旋波包之间的相互作用可以用两个具有类引力吸引的大质量粒子的碰撞来表示。在存在磁耗散的情况下,畴壁模拟受到粘性摩擦的粒子,而自旋波包类似于可变质量的粒子。由于相互作用的吸引性质,畴壁获得作为自旋波包穿透畴壁的向后位移,即使在穿透之前和之后波包的动量没有变化。
2022-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality tunneling and quantum dynamics for domain walls in mesoscopic ferromagnets
研究了一维铁磁自旋链中铁磁畴壁(拓扑扭结型孤子)的量子动力学。我们表明,隧穿概率并不依赖于在畴壁的自旋数,因此,这个概率可以是大的,即使畴壁包含大量的自旋。我们还预测,有一个强烈的相互作用之间的隧道壁从一个晶格位置到另一个(隧道的扭结坐标)和隧道的扭结拓扑电荷(所谓的手性)。对于自旋为半整数的一维铁磁体,这两个基本过程都被抑制了。色散定律(即,畴壁能量与动量)对于具有整数或半整数自旋的链是本质上不同的。预测的量子效应可以在介观磁结构中观察到,磁簇链、大自旋分子或纳米磁点。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall 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
Current-spin coupling for ferromagnetic domain walls in fine wires
电流和畴壁之间的耦合进行了研究。在存在有限电流和不存在打破平移对称的电势的情况下,存在从传导电子到壁的角动量的完美转移。结果,基态处于匀速运动。当考虑到弛豫时,情况仍然如此。这是描述,适当修改,朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程。
2004-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of a ferromagnetic domain wall and the Barkhausen effect
推导了在外加磁场作用下磁畴壁在无序介质中的运动方程,并研究了相应的脱钉相变。由于长程偶极相互作用使得上临界尺寸为$d_c=3$,因此我们建议用平均场指数来描述三维软铁磁材料的巴克豪森效应.我们分析的巴克豪森跳跃的缩放作为一个功能的字段驱动率和退磁场的强度,并找到结果与实验定量一致的结晶和非晶软铁磁合金。
1997-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
Spin transport in disordered single-wall carbon nanotubes contacted to ferromagnetic leads
最近对多壁碳纳米管(CNTs)的电导测量揭示了类似于无序单壁CNTs的有效行为。这是因为电流基本上流过最外壳,并且受到来自内管的不均匀静电势的强烈影响。在这里,我们目前的理论研究自旋相关的输运通过无序的双壁碳纳米管以及单壁碳纳米管与安德森型障碍。碳纳米管端部接触铁磁电极模型为fcc(111)表面。我们的研究结果揭示了在碳纳米管的巨磁电阻效应。一些报道的结果涉及实际长的CNT,高达几百纳米。
2005-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stripe width and non-local domain walls in the two-dimensional Dipolar Frustrated Ising Ferromagnet
我们描述了一种新型的磁畴壁,在对比布洛赫或尼尔壁,是非本地化的,在一定的温度范围内,非单调。该壁表现为长程偶极相互作用受挫的二维铁磁伊辛模型的平均场解。我们提供的实验证据,这种壁离域在垂直磁化的磁薄膜的条纹畴阶段。与实验结果一致,我们发现,条纹宽度随温度的升高而减小,并接近一个有限的值在居里温度以下的幂律。在平均场近似下,二维库仑阻挫伊辛铁磁体具有相同的壁和相似的条宽温度依赖性。
2008-02-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
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
Steady one-dimensional domain wall motion in biaxial ferromagnets: mapping of the Landau-Lifshitz equation to the sine-Gordon equation
基于铁磁体和反铁磁体中磁化织构动力学的差异,对Landau-Lifshitz运动运动方程进行了研究。研究了具有双轴磁各向异性的块体铁磁体中典型的一维畴壁。在沃克型的解决方案的框架内的稳态铁磁畴壁运动,减少的非线性朗道-Lifshitz方程的洛伦兹不变的正弦-戈登方程典型的反铁磁体是正式可能的速度低于临界速度的拓扑孤子。在易面/易轴各向异性常数之比较大的情况下,磁畴壁能和磁畴壁宽度的速度依赖关系可用类相对论形式表示。它表明,映射的Landau-Lifshitz运动方程的sine-Gordon方程,只能通过超越稳态运动的沃克型的解决方案。
2020-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extreme narrow magnetic domain walls in U ferromagnets: The UCoGa case
利用低温磁力显微镜(MFM)图像研究了UCoGa单晶在增/减磁场下磁化/退磁过程中的表面磁畴。所观察到的磁畴结构是典型的具有强单轴各向异性的铁磁体。在低于TC的晶体冷却过程中的磁畴的演变也已被MFM图像所证实。现有数据的分析表明,高单轴磁晶能量与UCoGa中相对小的铁磁交换相互作用相结合,导致形成非常窄的畴壁,所述畴壁由在基面内具有反平行磁矩的最近的U近邻离子对形成。由于非常高的各向异性能量是大多数单轴U铁磁体的共同特征,因此预期所有这些材料都具有类似的畴壁性质。
2020-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Walker solution for Dzyaloshinskii domain wall in ultrathin ferromagnetic films
我们分析了在界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用以及面外和面内单轴各向异性存在的情况下,垂直磁化的铁磁薄膜中的电流和磁场驱动的畴壁运动.我们获得了由于自旋转移力矩和面外磁场而以恒定速度移动的一维畴壁形式的精确解析沃克型解。这些解决方案被嵌入到一个更大的家庭的传播解决方案的数值。在所考虑的模型中,我们发现畴壁速度对材料参数的依赖关系,并证明,增加面内各向异性可能会产生畴壁移动速度超过500米/秒,在现实的材料在中等的领域和电流。
2019-03-18 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
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
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
Optical spin transfer torque driven domain wall motion in ferromagnetic semiconductor
我们演示了在稀磁半导体,GaMnAsP的磁畴壁的位置的光学操纵。确定了两个主要贡献。首先,光生载流子自旋通过交换作用对磁化强度施加自旋转移矩。可以使用激光的螺旋度来控制畴壁运动的方向。其次,畴壁被吸引到由聚焦激光产生的热点。与磁场驱动的畴壁脱钉不同,这些机制直接驱动畴壁运动,提供了类似光学镊子的定位和局部探测畴壁的能力。
2015-03-05 cond-mat.mes-hall 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
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
Dynamics of Domain Wall in a Biaxial Ferromagnet With Spin-torque
本文用sine-gordon(SG)方程和Gilbert阻尼项耦合描述了双轴铁磁体与自旋极化电流相互作用中畴壁的动力学行为。在此模型的框架下,利用相应铁磁系统的扭折孤子解的微扰理论,得到了单个DW运动中电流的阈值,并证明了该阈值与Gilbert阻尼项有关.此外,DW的运动特性进行了讨论的零和非零阻尼的情况下,这表明我们的理论来描述DW的动力学是自洽的。
2004-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Currents induced by domain wall motion in thin ferromagnetic wires
从历史上看,涡流在布洛赫壁运动中的作用已被广泛研究。相反,水流与这种移动壁的直接相互作用却很少受到关注。然而,最近已经表明,一个墙可以通过单独的电流的影响,这是一个事实,这是重要的自旋电子学的发展。我们在这里报告说,这样一个移动的壁内巡回铁磁体构成一个座位的电动势(或更准确地说,自旋动力),在外部电路中感应电流。虽然外部磁场是引起布洛赫壁运动的最明显的手段,但它不是唯一的可能性,并且某些几何形状固有的力意味着可以通过仅使用电流的这种机制来读取自旋电子存储器件的状态,并且自旋极化脉冲的功率放大是可能的。对感应电流的估计表明它在技术上是有用的。
2004-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical Spin Injection in Multi-Wall carbon NanoTubes with transparent ferromagnetic contacts
我们报告电自旋注入测量多壁碳纳米管。我们使用具有x $\approx$ 0.7的铁磁合金Pd $_{1-x}$ Ni $_{x}$,其允许获得在300 $K$下具有低至5.6 $kΩ$的电阻的器件。低于100 $kΩ$的器件电阻在300 $K$时的产率约为50%。我们在2 $K$测量由于铁磁引线的磁化反转引起的滞后磁阻。反平行(AP)取向和平行(P)取向的电阻之间的相对差为约2%。
2004-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impact of Current on Static and Kinetic Depinning Fields of Domain Wall in Ferromagnetic Nanostrip
本文通过解析和数值求解含自旋转移矩的Landau-Lifshitz-Gilbert方程,研究电流对铁磁纳米带中畴壁静态与动力学退钉扎场的影响,发现反向电流可降低并调节两个退钉扎场至相等。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit-coupling induced domain-wall resistance in diffusive ferromagnets
我们调查扩散运输通过一些畴壁(DW)的重要磁性合金坡莫合金的配置文件同时考虑到非共线,合金无序,自旋轨道耦合完全量子力学,从第一原理。除了观察已知的磁化偏轨和各向异性磁阻效应,我们发现了一个以前没有确定的贡献,来自自旋轨道耦合介导的自旋翻转散射纹理扩散铁磁体的DW的电阻。这种绝热DW电阻(其应该存在于所有扩散DW中)可以通过在适当设计的纳米线中以系统的方式改变DW宽度来观察。
2012-12-26 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
Universal dimensional crossover of domain wall dynamics in ferromagnetic films
研究了不同厚度的(Ga,Mn)As和(Ga,Mn)(As,P)薄膜在磁场驱动下的磁畴壁运动。在热激活蠕变制度,在速度曲线和跳跃的粗糙度指数的扭结证据的域壁动力学的维度交叉。粗糙度指数zeta_{1d} = 0.62 +/- 0.02和zeta_{2d} = 0.45 +/- 0.04的测量值分别与二维和三维介质中弹性线(d = 1)和表面(d = 2)运动的理论预测相一致。
2018-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Model for domain wall avalanches in ferromagnetic thin films
在块体材料和薄膜中,由于磁外驱动力和次频淬火无序,磁畴壁在磁钉扎组态之间的运动会出现巴克豪森跳跃或雪崩。我们介绍了一个模型的基础上的规则的铁磁介质的磁畴壁的演变与交换或短程相互作用,其中包括无序和驱动力的影响。我们模拟在2维与蒙特卡罗动力学,数值计算的大小和持续时间的跳跃分布,并找到幂律的临界行为。雪崩尺寸指数与薄膜的实验结果非常吻合,并且接近于其他模型的预测,例如随机场和随机键无序,或功能重整化群。该模型使我们能够审查当前的问题在研究中的磁畴壁的雪崩运动与铁磁相互作用的薄膜,并打开了一个新的方法来描述这些材料的偶极或长程相互作用。
2012-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
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
Dynamics of domain walls in weak ferromagnets
它表明,总的一组方程,它决定了在弱铁磁体的畴界(DB)的动态,具有相同类型的特定的解决方案作为著名的沃克的解决方案的铁磁体。我们计算了DB的速度对磁场的函数依赖性,这是所得到的解决方案。该函数在有限域和DB的负微分迁移率的一部分处具有最大值。根据计算,在$H_m \approx 4 \times 10^3$ Oe处,YFeO $_3$中的最大速度$ c \approx 2 \times 10^6$ cm/sec达到。
2017-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Current-Induced Motion of Narrow Domain Walls and Dissipation in Ferromagnetic Metals
在导带电子与d带电子之间的sd交换耦合占主导地位的极限下,导出了非均匀铁磁体中的自旋输运方程。结果表明,铁磁体中的自旋扩散呈现张量形式。对角项相对于正常金属中的对角项被重整化,并增强了磁系统中的耗散,而非对角项重整化了传导电子的进动频率,并增强了非绝热自旋力矩。为了证明新的物理在我们的理论中,我们表明,自洽的解决方案的自旋扩散方程和Landau-Lifshitz方程在电流的存在下,导致增加的终极速度的畴壁,成为强烈依赖于它的宽度。我们还提供了一个简化的方程,预测阻尼由于传导电子。
2007-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric depinning of chiral domain walls in ferromagnetic trilayers
我们发现,两个铁磁层之间的耦合由一个隔离层可以用来控制畴壁的脱钉和诱导单向畴壁传播。我们研究了CoFeB/Ti/CoFeB三层膜,其中顶部CoFeB层的易磁化轴是面外的,而底部层的易磁化轴是面内的。使用磁光克尔效应显微镜,我们发现,在垂直磁化CoFeB层的畴壁的脱钉的影响的取向的面内层的磁化,这引起了场驱动的非对称畴扩展。这种效应是由于畴壁的内部磁化和面内CoFeB层的磁化之间的磁耦合而发生的,这打破了垂直CoFeB层中上下和上下纯手性Néel畴壁的对称性。微磁学模拟支持这些发现,显示层间耦合反对或有利于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的畴壁,从而产生不平衡的退钉场。这种效应还允许人工控制缺乏强Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的磁性层中磁畴壁的手性和动力学。
2020-11-23 cond-mat.mes-hall 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
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
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