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
Simulation of current-induced microwave oscillation in geometrically confined domain wall
通过同时求解自旋积累的Landau-Lifshitz-Gilbert方程和扩散方程,研究了直流电流作用下几何受限畴壁的磁化动力学.我们发现,畴壁的振荡运动是由自旋转移力矩驱动的,直流电流被转换为交流电压信号。结果表明,几何约束畴壁可以作为微波振荡源。
2009-03-06 cond-mat.mes-hall
Role of Spin Diffusion in Current-Induced Domain Wall Motion
从理论上研究了磁织构中存在自旋扩散时的电流感生自旋力矩和磁化动力学。我们发现了\sim{\bm\nabla}^2 [{ \bf M}x({ \bf u} \cdot{\bm \nabla}){ \bf M}]形式上的附加扭矩,其中{ \bf M}是局部磁化,{ \bf u}是注入电流的方向。该扭矩与畴壁宽度(\approx \frac{1}{W^2})的平方成反比,并且强烈地依赖于畴壁结构。虽然它的影响仍然温和的横向畴壁,它可以显着增加涡核的横向速度。因此,自旋扩散可以显著增强涡壁的非绝热性。
2011-10-16 cond-mat.mes-hall
Domain wall dynamics due to femtosecond laser-induced superdiffusive spin transport
操纵磁畴壁通过一个螺旋度无关的激光脉冲最近已被实验证明和各种物理机制,导致畴壁动力学进行了讨论。自旋相关的超扩散输运热电子已被确定为如何影响磁畴壁的可能途径之一。在这里,我们建立了一个基于超扩散自旋相关输运的模型,研究了激光诱导超热电子通过光滑磁畴壁的输运。我们发现相邻畴间的自旋转移可以增强畴壁的超快退磁。更重要的是,我们的计算表明,当激光脉冲被适当地聚焦到畴壁附近时,它可以激发足够强的自旋电流,产生一个自旋转移力矩,可以在几百飞秒内快速移动磁畴壁几纳米,导致巨大的非平衡畴壁速度。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall
Antiferromagnetic Domain Wall Motion Induced by Spin Waves
反铁磁体中的自旋波是线性极化或圆极化的。根据极化的不同,穿越的自旋波会以不同的方式改变交错场。我们计算的漂移速度的一个移动的磁畴壁作为结果的自旋波介导的力量,并显示,磁畴壁的运动方向相反的线和圆偏振波。分析结果与局域交变磁场驱动下反铁磁畴壁的微磁学模拟一致。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall
Reflectionless Transport of Surface Dirac Fermions on Topological Insulators with Induced Ferromagnetic Domain Walls
研究了三维拓扑绝缘体上表面狄拉克费米子的性质。我们提出了一个精确的分析处理的频谱,束缚态和畴壁电阻的扩展通用畴壁与面内和面外磁化。在后一种情况下,我们发现振荡的畴壁电阻作为壁的宽度和一定的宽度的反射的所有传入的动量完全没有的函数。令人惊讶的振荡和无反射电位的发生可能与表面狄拉克哈密顿量的超对称性结合畴壁轮廓。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall
Reversal and Termination of Current-Induced Domain Wall Motion via Magnonic Spin-Transfer Torque
我们研究了铁磁线的畴壁动力学的自旋极化电流和磁振子自旋转移力矩的外部场产生的综合影响下,也考虑到Rashba自旋轨道耦合相互作用。它表明,只要自旋波速度足够高,通过施加磁振子自旋转移力矩,电流诱导的畴壁运动可以完全逆转的振荡方式。此外,我们表明,畴壁的运动可以完全终止的自旋波的产生的装置,这表明钉扎畴壁的预定位置的可能性。我们还讨论了如何强自旋轨道相互作用修改这些结果。
2012-08-20 cond-mat.mes-hall
Numerical Study of Current-Induced Domain-Wall Dynamics: Crossover from Spin Transfer to Momentum Transfer
通过求解含时的薛定谔方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程,研究了一维电子系统中局域自旋耦合下磁畴壁的电流诱导动力学.两种类型的畴壁运动的观察取决于硬轴各向异性,$K_{\perp}$,本地化的自旋系统。对于小的$K_{\perp}$值,磁畴壁显示由自旋转移驱动的流运动。相反,对于大的值的$K_{\perp}$,粘滑运动驱动的动量转移。从单粒子能级和分布函数的动力学角度阐明了畴壁运动这些特征的来源。
2009-03-10 cond-mat.mes-hall
Localized NMR Mediated by Electrical-Field-Induced Domain Wall Oscillation in Quantum-Hall-Ferromagnet Nanowire
我们提出了分数量子霍尔畴壁限制在一个门定义的线结构。我们的实验利用射频电场驱动的畴壁的空间振荡来引起核磁共振。由此产生的光谱进行了讨论,在两个大的四极场创建的导线和超精细领域与振荡域壁。这提供了这样的实验事实,即尽管存在潜在的变形,但畴壁在受限的几何形状附近仍然存在,由此允许在电装置中进行局部磁共振。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Equations of Motion and Frequency Dependence of Magnon-Induced Domain Wall Motion
自旋波可以引起铁磁体中的畴壁运动。导出了自旋波驱动下横畴壁的运动方程。我们的计算表明,磁振子自旋转移矩不会引起转动诱导的Walker击穿。由局域微波场激发的自旋波的振幅取决于场的空间分布和激发频率。通过考虑这种频率依赖性,我们表明,一个简单的一维模型可以重现许多令人困惑的频率依赖性在早期的数值研究中观察到的。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall
I-band-like non-dispersive inter-shell interaction induced Raman lines in the D band region of double-walled carbon nanotubes
非色散,层间相互作用诱导的拉曼峰(I带)-在D带的区域-最近已经观察到双层石墨烯,当两层相对于彼此旋转。在这里,类似的观察双壁碳纳米管(DWCNT)的理论预测。预测是基于双共振理论,涉及非区心声子,和无序的影响被取代的两个管之间的相互作用。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Domain Wall Conductivity with strong Coulomb interaction of two-dimensional massive Dirac Electrons in the Organic Conductor $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
受最近输运和光学电导率研究结果的启发,我们提出了一个半无限的二维晶格模型的相互作用的大量狄拉克电子在加压有机导体$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$,并解决在一个电荷有序绝缘相在现实的实验条件下的畴壁电导率的问题。使用扩展的哈伯德模型在平均场水平,我们提出了广泛的数值研究的结果,模型的临界区域周围,报告的电阻率和光学电导率计算的中野久保公式。我们发现,从电阻率数据中提取的激活间隙可以远小于临界区域中的光学间隙,这是由金属导电沿一维畴壁出现在边界处的两个电荷有序的铁电区域具有相反的极化引起的。该数据与在真实的$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$样品中观察到的输运能隙一致,在用压力抑制电荷顺序时,该输运能隙比光学能隙显著更快地减小。我们的光学电导率还揭示了带隙内低能处的额外肩状结构,人们认为这与驻留在畴壁上的金属束缚态直接相关。
2019-09-03 cond-mat.mes-hall
Electric-Field Control over Spin-Wave and Current Induced Domain Wall Motion and Magnonic Torques in Multiferroics
我们发现,自旋波在多铁性材料中施加磁矩的方式不仅可以引起畴壁运动,而且可以引起均匀磁化织构的磁化动力学。有趣的是,畴壁运动可以通过纯粹的电手段来控制,其中自旋波由交流电场$E$产生,而壁运动的方向也对所施加的直流$E$场敏感。此外,我们确定的自旋转移力矩之间的相互作用,从一个电流和磁畴壁的多铁性和沃克击穿阈值的规模与垂直电场的大小,提供了一种方法来控制畴壁传播通过电门控的属性。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion including thermal effects based on Landau-Lifshitz-Bloch equation
我们采用Landau-Lifshitz-Bloch(LLB)方程研究有限温度下电流诱导畴壁运动的微磁学数值模拟。我们扩展的LLB方程的自旋力矩项占自旋极化电流的影响,我们发现,速度强烈依赖于绝热和非绝热自旋力矩项之间的相互作用。作为温度的函数,我们发现非单调的行为,这可能是有用的,以确定实验上的自旋力矩项的相对强度。
2009-09-28 cond-mat.mes-hall
Electric-field induced domain-wall dynamics: depinning and chirality switching
我们从理论上研究了纳米磁性隧道结(MTJ)和磁性导线的平衡和动力学性质,其中电场通过自旋-轨道耦合控制磁性各向异性。通过进行微磁模拟,我们构建了丰富的相图,并发现,特别是,平衡磁纹理可以在椭圆形MTJ中的Neel和Bloch畴壁之间进行调整。此外,我们还建立了一个抛物势约束的准一维畴壁的唯象模型,并指出在Neel-to-Bloch-wall转变附近,脉冲电场诱导的畴壁进动运动可以用来逆转Neel畴壁的手征性,甚至使之脱钉,这种畴壁运动由电场代替外加电流控制,可以为超低功率畴壁存储器和逻辑器件提供模型。
2013-09-14 cond-mat.mes-hall
Rashba induced chirality switching of domain walls and suppression of the Walker breakdown
在传统的畴壁系统中,高畴壁速度的目标可能会受到在极低电流密度下发生Walker击穿的阻碍。我们展示了Rashba相互作用如何稳定畴壁动力学,从而将Walker击穿转移到更高的电流密度。Rashba相互作用产生了一个类似于自旋矩的场,它打破了系统的对称性并改变了畴壁的内部结构。在足够的Rashba场下,除了Walker击穿的位移外,还可以引起畴壁的手征开关。然后可以通过电流流动的方向来选择优选的手性。沃克击穿的抑制和手征开关都影响畴壁速度。这对于短电流脉冲甚至更明显,其中在脉冲之后在正或负方向上的附加畴壁移动可以确定畴壁的最终位置。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall
Modeling magnetic-field-induced domain wall propagation in modulated-diameter cylindrical nanowires
调制直径圆柱形纳米线中的畴壁传播是设计三维磁存储器件的一个关键现象。本文从理论上研究了在磁场作用下,直径调制的圆柱形纳米线内的横向畴壁行为。特别是,畴壁钉扎接近的直径调制进行了量化,无论是数值上,使用有限元微磁模拟,和分析。定性分析模型的平缓倾斜调制导致一个简单的标度律,这可能是有用的,以指导纳米线设计时,分析实验。结果表明,畴壁退钉扎场的大小与调制斜率成正比。
2018-07-17 cond-mat.mes-hall
Current Induced Vortex Wall Dynamics in Helical Magnetic Systems
螺旋磁体中分离反手征相的界面的非平凡拓扑结构在它们与自旋极化电流相互作用时会产生新的效应。这些界面或涡壁由一维涡线阵列组成。拓扑霍尔效应是一种自然的期望。另外,楞次定律将在这些系统中产生新的阻尼机制。我们研究了这些壁与电流相互作用的动力学,并使用基本电磁定律来计算这种效应。另一方面,这些壁的离散性质影响它们的钉扎并导致低的脱钉扎电流密度。我们用集体钉扎理论预测了这种电流的值。最后,在整个研究中,我们提出了可能的标准实验,可以区分我们的理论发现。
2015-03-03 cond-mat.mes-hall
Controlled fabrication of single-walled carbon nanotube electrodes by electron-beam-induced oxidation
在有源器件结构中,研究了通过电子束诱导氧化制备由通常20nm宽度的间隙隔开的金属单壁碳纳米管电极。在此过程中连续测量管电导。该实验提供了一个统计评估的间隙大小以及间隙形成所需的电子剂量。此外,平行精确切割许多碳纳米管的能力也得到了证明。
2011-06-30 cond-mat.mes-hall
Theoretical study of current-induced domain wall motion in magnetic nanotubes with azimuthal domains, including Œrsted field and spin-transfer torques
结合$1$ D解析模型和微磁学模拟,对具有方位磁化的无限长纳米管在电流作用下的磁畴壁行为进行了理论综述.我们强调的效果,除了自旋转移扭矩已经在很大程度上理解在平坦的带,出现具体的管状几何形状:\OErsted场和曲率引起的磁各向异性,从交换和材料生长。根据管的几何形状和方位各向异性的强度,布洛赫壁或内尔壁在静止时出现,导致两种运动状态,主要由自旋转移力矩或\OErsted场控制。我们确定在所有情况下的沃克击穿电流,并突出最合适的参数,以实现高畴壁速度。
2020-10-05 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent Quantum Interference in Single-Wall Carbon Nanotubes with Ferromagnetic Contacts
本文报道了在单壁碳纳米管与高透明铁磁电极接触时自旋感生磁电阻效应的实验观察。在线性制度的自旋诱导的磁阻振荡与栅极电压在定量协议的计算的基础上的Landauer-Buttiker模型为独立的电子。与这种解释相一致,我们发现偏置引起的振荡的自旋诱导的磁电阻信号的尺度上的纳米管中的水平间距的证据。在较高的偏压下,自旋感生磁电阻消失,因为从铁磁电极注入的有效自旋极化急剧下降。
2006-06-18 cond-mat.mes-hall
Current-induced Dynamics of Bloch Domain-wall Bimerons
本文研究了在STT和SOT作用下畴壁双孤子及双孤子链的电流驱动动力学,发现自旋电流方向影响双孤子霍尔效应,且增加双孤子数量会降低其集体迁移率,为自旋电子器件设计提供指导。
2025-05-02 cond-mat.mes-hall
Domain-wall induced large magnetoresistance effects at zero applied field in ballistic nanocontacts
我们确定在稳定和清洁的坡莫合金纳米接触的可变截面,超高真空沉积和原位电迁移制造的磁阻效应。为了确定源于磁畴壁的磁阻(MR)效应,我们在零外加磁场下测量了有和没有这种壁的电阻值。在弹道输运制度,MR比达到50%,并表现出以前未观察到的符号变化。我们的结果可以重现最近的原子计算不同的原子配置的纳米接触,突出了详细的原子排列的MR效应的重要性。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall
Current-induced non-adiabatic spin torques and domain wall motion with spin relaxation in a ferromagnetic metallic wire
在s-d模型的描述,我们推导出电流驱动的自旋力矩的铁磁体,明确考虑到自旋放松Caldeira-Leggett浴耦合到s-电子。我们推导出的s-电子自旋动力学的布洛赫-Redfield运动方程,并制定一个系统的梯度展开,以获得非绝热(高阶)的修正众所周知的绝热(一阶)自旋力矩。我们提供了简单的二阶自旋力矩的解析表达式。该理论适用于电流驱动的畴壁运动。二阶贡献意味着一个横向的尾到尾畴壁的变形。壁心仍然以恒定的速度移动,现在以非平凡的方式依赖于自旋极化电流。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall
Thermal fluctuation field for current-induced domain wall motion
磁性纳米线中的电流诱导畴壁运动受热涨落的影响。为了解释这种效应,Landau-Lifshitz-Gilbert方程中包含了热涨落场,文献中经常利用涨落耗散定理来描述热涨落场的统计特性。然而,该定理不适用于有限电流下的系统,因为它不是平衡的。为了研究有限电流对热涨落的影响,我们采用了Feynman和Vernon提出的影响泛函理论,该理论被认为是分析耗散和热涨落影响的有效工具。为此,我们通过推广量子耗散的Caldeira-Leggett描述,构造了一个描述电流诱导畴壁运动的量子力学有效哈密顿量。我们发现,即使对于电流诱导的畴壁运动,统计特性的热噪声仍然是由波动耗散定理描述的,如果电流密度是足够低于本征临界电流密度,从而畴壁倾斜角是足够低于π/4。我们的结果和最近的结果之间的关系,这也解决了热涨落,进行了讨论。我们还发现有趣的吉尔伯特阻尼α和nonadiabaticy参数β的物理意义,而α表征的磁化动力学(畴壁运动在本文中)和热库(或环境)之间的耦合强度,β表征的自旋电流和热库之间的耦合强度。
2010-10-21 cond-mat.mes-hall
Fluctuations of current-driven domain walls in the non-adiabatic regime
我们概述了一个一般的框架,以确定非平衡波动驱动的集体坐标的影响,并将其应用到电流驱动的域壁的纳米接触。在这种情况下,集体坐标是畴壁位置和它的手征性,分别引起动量转移和自旋转移。我们确定的电流引起的波动对应于这些过程,并表明,在小频率,它们可以被纳入两个单独的有效温度。作为一个应用,平均时间depin的磁畴壁计算和发现降低电流引起的波动。结果表明,电流引起的波动起着重要的作用,特别是在低温下的窄畴壁。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall
Current-induced domain wall motion in a nanowire with perpendicular magnetic anisotropy
从理论上研究了具有垂直磁各向异性的金属纳米线中电流感生磁畴壁的运动。各向异性可以降低畴壁运动的临界电流密度。我们解释的减少机制,并确定最大的减少条件。这一结果有利于电流诱导畴壁运动的基础研究和器件应用.
2008-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Domain-wall motion induced by spin transfer torque delivered by helicity-dependent femtosecond laser
在具有垂直各向异性的磁线中,仅用电流或仅用圆偏振光移动磁畴需要高功率。在这里,我们建议同时使用短电流脉冲和飞秒激光脉冲来减少它。金属丝由垂直磁化的Pt/Co/Ni/Co/Pt薄膜制成。畴壁的位移被发现是依赖于激光的螺旋度。基于对电流诱导畴壁运动的定量分析,与自旋转移矩的贡献相比,自旋轨道矩的贡献可以忽略。自旋转移力矩的有效场是从脉冲场畴壁测量中提取的。最后,我们的结果可以用Fatuzzo-Labrune模型来描述,并考虑由于偏振激光束的有效场,由于自旋转移力矩的有效场,和高斯温度分布的激光光斑。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall
Domain wall dynamics driven by a transient laser-induced magnetisation
本文基于Landau-Lifshitz-Bloch方程研究飞秒激光诱导瞬态磁化驱动的畴壁运动,揭示畴壁形变通过磁化梯度促进位移,并受温度、阻尼和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用增强,为理解亚皮秒超快磁学现象提供依据。
2023-09-25 cond-mat.mes-hall
Current-induced instability of domain walls in cylindrical nanowires
我们研究了电流驱动的畴壁(DW)的运动在圆柱形纳米线使用微磁学模拟通过实施Landau-Lifshitz-Gilbert方程与非局部自旋转移力矩在一个有限差分微磁学包。我们发现,在DW存在的高斯波包(自旋波)时,将产生突然施加到系统的充电电流。当采用局部自旋转移矩时,这种效应被排除。自旋波发射的存在表明,横向畴壁不能在圆柱形纳米线中任意快速移动,尽管它们不受Walker极限的限制。我们通过分析高斯波包的稳定性,建立了一个上限的DW运动的速度。微磁学模拟表明,非局域自旋转移矩的稳定区域比局域自旋转移矩的稳定区域小。这种限制对于多个畴壁至关重要,因为高斯波包的不稳定性将破坏多个畴壁的结构。
2017-12-27 cond-mat.mes-hall
Modification of Dzyaloshinskii-Moriya interaction stabilized domain wall chirality by driving currents
我们测量和分析了Ta/Co $_{20}$ Fe $_{60}$ B $_{20}$ /MgO多层膜中Dzyaloshinskii-Moriya相互作用稳定的自旋织构的手征。在存在(使用自旋轨道转矩)和不存在驱动电流(使用磁场)的情况下,使用畴壁运动测量实验测量有效的磁电阻。我们观察到,电流引起的畴壁运动产生的变化,有效的振幅和相反的畴壁手性相比,场致畴壁运动(无电流)。我们探索这种效应,我们称之为电流诱导的自旋,通过提供可能的解释,其出现,并探讨其表现形式的可能性,在最近的理论预测的自旋电流的自旋修改的框架。
2018-06-06 cond-mat.mes-hall
Domain wall damped harmonic oscillations induced by curvature gradients in elliptical magnetic nanowires
了解磁纳米线(NW)中的畴壁(DW)动力学对于要求使用DW作为信息载体的基于自旋电子学的应用至关重要。本文研究了在自旋极化电流和外磁场作用下,DW沿椭圆形NW弯曲方向的位移动力学。我们的研究结果表明,曲率梯度诱导的交换驱动的有效切向场负责钉扎DW附近的NW中的最大曲率点。DW平衡位置取决于外部激励产生的力矩与曲率诱导的有效场之间的竞争。当外界刺激低于一定阈值时,DW在平衡位置附近遵循阻尼谐波振荡。在此阈值以上,DW位移沿NW振荡平移运动。
2022-05-11 cond-mat.mes-hall
First-principles calculations of current-induced spin-transfer torques in magnetic domain walls
采用基于紧束缚线性Muffin-tin轨道(TB-LMTO)基展开的散射波函数的第一性原理非共线计算方法,研究了Fe、Co和Ni畴壁中的电流感生自旋转移矩(STT).结果表明,Fe DW中的非绝热STT的面外分量具有局域化形式,这与Co和Ni DW中典型的非局域振荡非绝热力矩相反.同时,铁DW在STT中的非绝热性程度也大得多。此外,我们的结果表明,与一阶非绝热STT相比,局域自旋三阶空间导数中的力矩能更好地描述Fe DW中局域非绝热STT的分布.利用Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程研究了Fe DW中由三阶矩驱动的局域自旋动力学。计算结果表明,在相同的STT振幅下,对于一阶非绝热STT,由该三阶项引起的DW速度约为壁面速度的一半。
2013-06-29 cond-mat.mes-hall
Current induced generation and synchronous motion of highly packed coupled chiral domain walls
Neel型的手征畴壁出现在包括重金属(HM)和铁磁金属(FM)层的异质结构中,这是由于HM/FM界面处的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用。在开发基于手性畴壁的电流诱导运动的存储类存储器中,还有待观察这种畴壁可以被包装在一起的密度。在这里,我们表明,一个普遍的短程排斥,规模与DM相互作用的强度之间存在手性畴壁。两个壁之间的距离可以通过施加面外场来减小,从而允许形成耦合畴壁。令人惊讶的是,这样的耦合壁的电流驱动速度是独立的平面外的场,使得能够使用电流脉冲操纵显着压缩的耦合畴壁。此外,我们发现,一个单一的电流脉冲具有最佳的振幅可以创建大量的紧密间隔的磁畴壁。这些特征允许高度堆积的手性畴壁的电流诱导产生和同步运动,这是开发基于畴壁的存储器件所必需的关键特征。
2017-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of Electromotive Force Induced by Domain Wall Motion
我们制定了一个理论,在铁磁材料中存在移动的磁性纹理的传导电子的动力学。我们表明,在空间和时间的局部磁化强度的变化引起的拓扑领域,感应电动势的电子。本文给出了横向畴壁和涡旋畴壁在磁膜条中运动时感应电动势的普遍结果,测量结果可以清楚地表征这类畴壁的运动。
2008-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modified current induced domain wall motion in GaMnAs nanowire
我们报告电流诱导畴壁传播的图案化的GaMnAs微线与垂直磁化。一个意想不到的减慢的传播速度已被发现时,移动的磁畴壁延伸超过只有一半的宽度的线。这种减速与纵向壁沿金属丝轴线的伸长有关。通过使用能量平衡参数,预期的理论依赖的速度变化进行了计算,并与实验结果进行了比较。据此,当电流通过导线时,与纵向畴壁相关联的能量应当改变。这些结果提供了沿纵向畴壁横向自旋扩散的可能证据。
2013-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality-induced zigzag domain wall in in-plane magnetized ultrathin films
用自旋极化低能电子显微术研究了面内磁化Fe/Ni/W(110)薄膜的畴结构。作为膜厚度的函数,观察到一种新的畴壁形状的转变,从一个类似的图案直的畴壁,这是由畴壁类型从面外手性壁到面内Néel壁的转变触发。提出了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用对畴壁能的贡献来解释畴壁形状的转变,并得到了蒙特卡罗模拟的支持.
2021-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometry-induced motion of magnetic domain walls in curved nanostripes
拓扑磁织构的动力学通常由外部引起,例如~磁场或自旋/电荷电流。在这里,我们展示了内部的系统几何形状引起的运动的域壁在一个弯曲的纳米条纹的效果。被驱动的双轴条纹的曲率的梯度,横向畴壁获得高达100米/秒的非常高的速度,并没有表现出任何沃克型的速度限制。我们指出,曲率引起的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的不均匀分布是畴壁运动的驱动力。虽然我们展示了我们的方法在特定的欧拉螺旋几何形状,该方法是通用的,可以应用到广泛的一类几何形状。
2018-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure-induced structural transitions in multi-walled carbon nanotubes
我们展示了一种新的横截面变形,称为径向弯曲,多壁碳纳米管(MWNTs)在静水压力下。基于连续弹性近似的理论分析表明,由十个以上的同心壁组成的多壁碳纳米管在临界压力$p_c \simeq 1$ GPa下发生弹性形变,在该压力以上,截面的圆形形状变成径向波纹状。通过调节最内层管的直径和组成壁的数量,已经观察到了各种不同的微扰模式,这是多壁碳纳米管的核壳结构的直接结果。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
DC-current induced domain wall in a chiral $p$-wave superconductor
本文从理论上研究了外加直流电流对介观手征$p$波超导体的影响。执行准经典计算的二维系统上,与外部磁通量产生的直流电流,我们表明,电流可以触发一个过渡到一个状态与不同的手征区域之间的畴壁。该系统显示出滞后行为,因为对于给定的电流,不同的畴壁配置是可能的。这种畴壁产生机制可以为最近的实验提供新的见解,观察Sr ${}_2$ RuO ${}_4$结中的异常电流变化。
2018-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Static properties and current-induced dynamics of pinned $90$ degree magnetic domain walls under applied fields: an analytic approach
磁各向异性的突变强烈地钉扎磁畴壁。当被自旋极化电流驱动振荡时,局部钉扎畴壁可以被利用作为短波长自旋波的可调谐源。在这里,我们开发了一个分析框架和离散海森堡模型来描述钉扎畴壁的静态和动态特性的头到尾的磁结构。我们专注于磁畴壁被钉扎90 $^\circ$旋转的单轴磁各向异性。我们的模型捕获的域壁响应的自旋转移扭矩,施加由电流。模型预测的磁畴壁共振频率及其演变与磁各向异性强度和外部磁场进行了比较,微磁模拟。
2018-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Field-induced domain wall propagation velocity in magnetic nanowires
提出了场致畴壁扩展理论。该理论不仅解释了为什么无缺陷纳米线中的DW必须以有限的速度传播,而且还提供了DW传播速度的适当定义。这个定义,有效的任意DW结构,允许一个计算的瞬时DW速度在一个有意义的方式,即使当DW不作为一个刚体移动。导出了一个新的速度场公式,该公式与实验和数值模拟都非常吻合。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Asymmetric velocity and tilt angle of domain walls induced by spin-orbit torques
我们提出了一个微磁学研究的电流诱导畴壁运动在垂直磁化的Pt/Co/AlOx赛道。我们表明,畴壁速度取决于临界的壁相对于电流方向的倾斜角,这是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,阻尼类,和类场自旋轨道力矩的联合行动。畴壁速度的不对称性可以通过施加垂直于电流方向的偏置场以及通过电流幅度来控制。由于更快的畴壁迅速驱逐赛道边界,我们认为,畴壁速度和倾斜测量实验依赖于观测的时间尺度。我们的研究结果调和了时间分辨和准静态畴壁测量之间的差异,其中畴壁具有相反的倾斜被观察到,并与调整跑道结构中的畴壁的速度有关。
2018-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Current-induced motion of a transverse magnetic domain wall in the presence of spin Hall effect
我们从理论上研究了双层纳米线中横向磁畴壁的电流诱导动力学,双层纳米线由铁磁体和非磁体组成,具有强的自旋轨道耦合。畴壁动力学的特征在于两个阈值电流密度,$J_{th}^{WB}$和$J_{th}^{REV}$,其中$J_{th}^{WB}$是畴壁的手性切换的阈值,$J_{th}^{REV}$是由自旋霍尔效应引起的反转畴壁运动的另一阈值。对于满足条件$J_{th}^{WB} > J_{th}^{REV}$和α> β(α为Gilbert阻尼常数,β为自旋力矩的非绝热性)的系统,具有一定手征性的畴壁可以在电流范围$J_{th}^{REV} < J < J_{th}^{WB}$内沿与电子流方向相反的方向高速运动。微磁模拟证实了分析结果的有效性。
2012-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current induced domain wall dynamics in the presence of spin orbit torques
研究了在自旋轨道力矩存在下,垂直磁化纳米带中电流诱导的畴壁运动。我们表明,使用微磁模拟的方向上的电流引起的DW运动和相关的DW速度依赖于类场转矩(FLT)和Slonczewski类转矩(FLT)的相对值。结果很好地解释了集体坐标模型,这是用来绘制相图的DW动力学的函数的FLT和的ESTA。我们表明,一个大的DW速度的增加,可以通过适当的调整这两个扭矩达到。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-induced non-Markovian friction of a domain wall in a ferromagnet
受近年来超流体中孤子的准粒子诱导摩擦研究的启发,我们从理论上研究了一维铁磁体中磁振子诱导畴壁的内摩擦。为此,我们首先获得迄今被忽视的耗散相互作用的畴壁和量子磁振子浴的线性顺序的畴壁速度和二次顺序的磁振子场。借助于超对称量子力学,得到了有关散射矩阵的精确表达式。然后,我们推导出磁振子诱导的摩擦力的畴壁在两个不同的框架:含时微扰理论在量子力学和Keldysh形式主义,这产生相同的结果。特别是后者,使我们能够验证波动耗散定理明确提供的摩擦力和相关的随机朗之万力。磁振子诱导的域壁的潜力是无反射的,因此,所产生的摩擦力是非马尔可夫类似的情况下,在超流体中的孤子。它们与亚伯拉罕-洛伦兹力有着有趣的联系,而这一力以其因果悖论而闻名。在几种简单的情况下,研究了畴壁的动力学响应,其中摩擦力的非马尔可夫性质可以通过实验来探讨。结合前人对超流体中孤子的研究,我们的工作表明,作用在孤子上的宏观摩擦力可以作为系统微观自由度的有效探测。
2017-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermally induced spin torque and domain wall motion in superconductor/antiferromagnetic insulator bilayers
我们从理论上研究了由相邻自旋分裂超导层中热产生的自旋电流引起的反铁磁绝缘层中的畴壁运动。一个未补偿的反铁磁界面使两个关键因素的机制-自旋分裂的超导体和吸收的自旋电流的反铁磁。用准经典理论和反铁磁体的Landau-Lifshitz-Gilbert描述处理超导体,我们发现畴壁沿热梯度以相对较大的速度$\sim 100$ m/s传播。我们的建议利用自旋分裂超导体的巨大的热响应,在实现大的自旋扭矩驱动畴壁和反铁磁体的其他自旋纹理。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modification of perpendicular magnetic anisotropy and domain wall velocity in Pt/Co/Pt by voltage-induced strain
通过经由压电换能器施加的应变,在Pt/Co(0.85-1.0 nm)/Pt薄膜中改变蠕变状态下的垂直磁各向异性K $_e$ $_f$ $_f$、磁化反转和场驱动畴壁速度。K $_e$ $_f$ $_f$,通过非常霍尔效应测量,通过面外拉伸应变ε $_z$ = 9 × 10-4降低10 kJ/m $^3$,与膜厚度无关,表明对磁致伸缩的主要体积贡献。相同的应变减少了2-4 Oe的矫顽场,并增加了30- 100%的宽场克尔显微镜测量的畴壁速度,观察到更厚的Co层的变化较大。我们考虑如何应变引起的变化的垂直磁各向异性可以修改的矫顽场和畴壁速度。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of Joule heating on current-induced domain wall depinning
从理论上研究了在静磁场和短电流脉冲注入下,${\rm SiO_2/Si}$衬底上坡莫合金纳米带中缺口处的畴壁脱钉。焦耳加热电流诱导畴壁脱钉的影响进行了探索自洽耦合的磁化动力学在整个系统的热传输的铁磁条。我们的研究结果表明,焦耳加热在这些过程中起着显着的作用,导致在临界脱钉场的减少和/或在通常注入的电流脉冲的铁磁秩序的临时破坏。在协议与实验观察,类似的钉扎-脱钉相图可以推导出两个电流极性时,考虑到焦耳加热。这些观测结果与自旋转移力矩的唯一贡献不相容,它们提供了对这些过程背后的物理学更深入的理解,并建立了自旋转移力矩的真实范围。它们也是相关的技术应用的基础上,电流感应畴壁运动沿软带。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometry induced domain-walls of dipole lattices on curved structures
本文研究了曲面上矩形偶极子点阵的基态,发现曲率会诱导出分隔不同偶极子构型的畴壁,且畴壁位于到最近邻与次近邻距离相等的点阵位点处,其在临界电场上下会发生位移或分裂,并可作为边界限制低能激发。
2023-10-20 cond-mat.mes-hall physics.class-ph
Domain-wall topology induced by spontaneous symmetry breaking in polariton graphene
我们提出了一个数值研究的激子极化激元(极化激元)凝聚在一个交错的极化激元石墨烯在$K$和$K'$谷显示一个带隙的s-带。在价带的动力学有利的负质量极值处,在$K$或$K'$处发生缩合。考虑吸引极化激元-极化激元相互作用允许产生空间扩展的凝聚体。自发对称性破缺发生在冷凝积聚导致形成谷极化域以下的Kibble-Zurek方案。单个谷的选择打破了时间反演对称性,并且分隔畴的壁表现出拓扑保护的手性电流。因此,这种电流是由于非平凡的谷拓扑结构和凝聚诱导的对称破缺之间的相互作用而出现的。
2022-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Domain wall motion by localized temperature gradients
在随机Landau-Lifshitz-Bloch方程的框架下研究了坡莫合金纳米带中局部高斯温度分布引起的磁畴壁运动。分离并比较了熵矩和磁子自旋转移矩对热致DW运动的不同贡献。磁振子自旋转移力矩的分析包括样品中热激发磁振子的描述。第三个驱动力,由于热诱导偶极场的发现和描述。最后,考虑到边缘粗糙度,热致DW运动的研究在现实条件下。结果给出了定量的见解不同的机制负责畴壁运动的温度梯度,并允许与实验结果进行比较。
2017-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermopower and Thermally Induced Domain Wall Motion in (Ga,Mn)As
用散射理论研究了铁磁半导体(Ga,Mn)As中的两种相互作用的热效应:温度梯度引起的畴壁运动和运动畴壁泵浦的热流。有效的面外热自旋转移力矩参数$P_Q β_{Q}$,它支配的热流和磁织构之间的耦合,被发现是统一的顺序。未钉扎畴壁预计以10 m/s的速度在10 ${\rm K/ μm}$量级的温度梯度中移动。移动磁畴壁的冷却功率仅补偿由于约0.07 m/s的超低磁畴壁速度下的摩擦损失而引起的加热。在T=10 K时,Seebeck系数为100-500 ${\rm μV / K}$量级,与最近的实验结果符合得很好.
2010-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Intrinsic Coupling between Current and Domain Wall Motion in (Ga,Mn)As
我们考虑了电流感应畴壁运动,以及运动畴壁的感应电流。相关的Onsager系数表示的散射矩阵。不常见的是,在(Ga,Mn)As中,有效吉尔伯特阻尼系数$α_w$和有效面外自旋转移矩参数$β_w$由自旋轨道相互作用结合畴壁散射而不是散射外来杂质主导。数值计算给出了(Ga,Mn)As中的$α_w \sim 0.01$和$β_w \sim 1$.非常大的$β_w$参数允许实验检测的电流或电压引起的畴壁运动(Ga,Mn)As。
2009-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci