Typical skyrmions versus bimerons: a long-distance competition in ferromagnetic racetracks
在过去的几年里，拓扑保护集体模式的磁化引起了人们的广泛关注。其中，Skyrmion和Merons一直是深入研究的对象。特别地，拓扑skyrmion是具有整数skyrmion数$Q$的对象，而merons具有半整数skyrmion电荷$q$。在这项工作中，我们考虑了一个$Q=1$ skyrmion，由一个meron和一个antieron（bimeron），在铁磁赛道位移，争论与其更著名的对手，典型的$Q=1$圆柱对称skyrmion的长距离竞争。这两种拓扑结构都诱导了马格努斯力，然后受到霍尔效应的影响。的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（$DMI$）存在于某些材料，并能够诱导$DMI$ -skyrmions的影响进行了分析。我们的主要目的是比较这些物体的运动（由自旋极化电流引起）以及它们自己的特定赛道。我们还调查了一些有利因素，这些因素能够给竞争对手带来呼吸，促使他们在赛道横向边界被歼灭之前保持更长的距离。一个有趣的结果是，$DMI$ -skyrmion由于其较大的刚性而失去了这个假设的竞争。
2020-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Magnetic Worms: Oscillatory Bimeron Pairing And Collective Transport In Patterned Stripes
本研究针对磁条纹中双半子输运受耦合与缺陷钉扎影响的问题，发现周期性边缘缺陷阵列可稳定多双半子输运并催生磁蠕虫集体态，揭示了不同数量双半子的运动规律与电流、数量的依赖关系。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall
Stability and current-driven dynamics of mixed-topology bimeron clusters
University of Luxembourg（卢森堡大学）
本研究通过测地线微推弹性带和Thiele方法，分析混合拓扑双半子簇的稳定性与电流驱动动力学，发现其速度位于由哈密顿量决定的椭圆上。
2026-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bimerons create bimerons: proliferation and aggregation induced by currents and magnetic fields
本文研究块体手性磁体中面内电流和面外磁场协同诱导的 bimeron 增殖与聚集行为，揭示阻尼、非绝热力矩和电流密度阈值的影响，并发现聚集后可形成变形蜂窝状晶格，为仿生自旋电子器件提供新思路。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Lifetime of bimerons and antibimerons in two-dimensional magnets
Université de Toulouse, CNRS, CEMES（图卢兹大学，法国国家科学研究中心，材料晶体学、电子学和微观结构研究所）；Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Kiel（基尔大学理论物理与天体物理研究所）；Science Institute and Faculty of Physical Sciences, University of Iceland（冰岛大学理学院和物理科学学院）；Kiel Nano, Surface, and Interface Science (KiNSIS), University of Kiel（基尔大学基尔纳米、表面与界面科学中心）
研究双磁涡和反双磁涡在二维磁体中的寿命，揭示其非线性相互作用优势，为非易失性存储和神经形态计算提供新候选。
2026-05-16 cond-mat.mes-hall
Bimeron Clusters in Chiral Antiferromagnets
磁偶子是磁skyrmion的平面拓扑对应物。尽管拓扑等价，它们的静力学和动力学可能是不同的，使它们从物理学和自旋电子学应用的角度都很有吸引力。本文研究了具有界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的反铁磁（AFM）薄膜，并引入AFM双分子团簇作为一种新的拓扑准粒子。双分子表现出高电流驱动的流动性作为一般的AFM孤子，同时具有各向异性和相对论动力学激发的电流与平面内和平面外的偏振，分别。此外，这些自旋纹理可以吸收其他双孤子或集群沿平移方向获得广泛的Néel拓扑数。聚簇涉及到拓扑结构的重新排列，并引起静态和动态性质的显著变化。原子力显微镜双分子团簇的优点揭示了一个潜在的路径，统一多位数据的创建，传输，存储，甚至在同一材料系统的拓扑计算，并可能刺激创新的自旋电子器件，使新的数据操作范例。
2020-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Frustration-induced magnetic bimerons in transition metal halide CoX2 (X = Cl, Br) monolayers
本研究结合第一性原理计算与 Monte Carlo 模拟，预测 CoCl2 和 CoBr2 单层中存在阻挫诱导的磁性双半子晶格，并揭示磁场与双轴应变对其尺寸、密度及取向的调控作用。
2023-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamic transformation between a skyrmion string and a bimeron string in a layered frustrated system
挫折拓扑自旋纹理具有独特的属性，可以使新的自旋电子应用，如螺旋度为基础的信息存储和计算。在这里，我们报告的静态和电流诱导动力学的二维（2D）煎饼skyrmions在堆栈的弱耦合阻挫磁单层，形成一个三维（3D）skyrmion字符串。布洛赫型斯基米子弦在能量上比尼尔型的更稳定。在类阻尼自旋轨道力矩的作用下，它可以作平动运动，并表现出与阻尼相关的Skyrmion霍尔效应。最值得注意的是，skyrmion字符串可以转换为一个动态稳定的bimeron字符串的dampinglike自旋轨道扭矩。电流诱导的双介子弦相对于其中心稳定旋转，当电流被切断时，其可以自发地转变回Skyrmion弦。我们的研究结果揭示了不寻常的3D挫折自旋纹理的物理性质，并可能打开不同的可能性自旋电子应用的基础上skyrmion和bimeron字符串。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin current generation via magnetic skyrmion, bimeron, and meron crystals
The University of Tokyo（东京大学）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）
通过拓扑自旋纹理生成自旋电流，揭示了无净磁化情况下自旋电流的产生机制及拓扑磁性金属在自旋电子学中的应用潜力。
2026-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic topological textures in nonorientable surfaces
研究非定向表面中磁拓扑纹理的拓扑和动态行为，揭示几何对磁化动力学的影响，并提出曲率工程的自旋电子功能方法。
2025-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum encoding of structured light into in-plane topological spin textures
The University of New South Wales（新南威尔士大学）
该研究通过微磁模拟，利用不同轨道角动量的拉盖尔-高斯光学涡旋，在手性铁磁薄膜中实现了面内拓扑自旋纹理的选择性成核，为拓扑磁态的写入提供了新途径。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Spin-polarized Current-driven Ferromagnetic Domain Wall Motion with a Skyrmion Building Block
本研究的目的是建立自旋极化电流驱动的铁磁畴壁运动的解析模型。铁磁畴壁运动的速度与skyrmion积木的依赖性被发现作为驱动扭矩和外部磁场强度的函数。
2020-03-27 cond-mat.mes-hall
Theory of the spin-torque-driven ferromagnetic resonance in a ferromagnet/normal-metal/ferromagnet structure
我们提出了一个理论分析的电流驱动的铁磁共振在铁磁/正常金属/铁磁三层。这种驱动铁磁共振的方法最近由Tulapurkar等人[Nature 438，339（2005）]和Sankey等人[Phys.Rev.Lett.2005]实验实现。96，227601（2006）]。旋进磁化对用于驱动铁磁共振的交流电进行整流，并导致产生直流电压。我们的分析表明，产生直流电压的第二种机制，由旋进磁化发射的自旋电流的整流，对实验中使用的薄铁磁膜的直流电压具有近似相等的大小的贡献。
2006-11-20 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit driven ferromagnetic resonance: A nanoscale magnetic characterisation technique
我们展示了一个可扩展的新的铁磁共振（FMR）技术的基础上的自旋轨道相互作用。交变电流驱动由稀磁半导体（Ga，Mn）As和（Ga，Mn）（As，P）图案化的均匀铁磁结构中的FMR。这允许直接测量单个纳米棒的磁各向异性系数和阻尼参数。通过分析的铁磁共振线型，我们进行矢量磁强计的电流感应驱动场，观察贡献与对称性的Dresselhaus和Rashba自旋轨道相互作用。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
Heat-driven spin transport in a ferromagnetic metal
当非磁性重金属附着在铁磁体上时，垂直流动的热驱动自旋电流被转换为横向电压，这被称为纵向自旋塞贝克效应（SSE）。如果铁磁体是金属，则该电压还伴随有来自两个其它源的电压，即铁磁体和邻近感应铁磁边界层中的反常能斯特效应。通过正确识别和仔细分离这些不同的影响，我们发现，在这个纯自旋电流电路中，由重金属吸引的额外自旋电流通过铁磁金属本身产生另一个重要的电压，这应该存在于所有相关的实验中。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Switching of Co magnetization driven by antiferromagnetic-ferromagnetic phase transition of FeRh alloy in Co/FeRh bilayers
研究表明，在W（110）衬底上生长的Co/FeRh外延双层膜中，当FeRh层经历温度驱动的反铁磁-铁磁（AFM-FM）相变时，Co自旋在两个正交的面内方向之间可逆地切换. Co磁化的切换的特征在于由于在FeRh中AFM-FM转变的温度滞后的滞后行为。在AFM-FM过程中，Co的自旋重取向是由界面交换耦合到FeRh系统的演化驱动的。我们的研究结果提供了一种纯粹通过局部温度变化写入信息的新方法。
2017-09-28 cond-mat.mes-hall
Low-non-linearity spin-torque oscillations driven by ferromagnetic nanocontacts
自旋力矩振荡器是纳米级微波发生器和探测器的有力候选者。然而，由于大的幅相耦合（非线性），相位噪声比其他线性自动振荡器增强。降低非线性的一种方法是使用铁磁层作为谐振器，并在局部点激发它们，形成谐振器-激励器对。我们研究了偶极耦合铁磁层中的振荡激发，由铁磁纳米接触处的局部电流驱动。振荡具有光模自旋波的特性，并且在低场（$\approx$ 200 Oe）下具有高频率（15 GHz）、中等旋进幅度（2- 3 $^\circ$）和窄光谱线宽（$<$ 3 MHz），这是由于纳米接触处的局部激发。微磁学模拟显示，纳米接触处畴壁振荡产生的扰动会发射谐振腔的特征光模自旋波。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Current-driven Dynamics of Magnetic Skyrmion in Chiral Ferromagnetic Film with Spatially Modulated Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
研究了具有空间调制的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的手征铁磁薄膜中自旋极化电流驱动的磁skyrmion的动力学。三种情况下，包括线性，正弦，和周期性的矩形调制已被认为是增加，减少，和周期性修改的尺寸和速度的skyrmion已被观察到的微观模拟。Thiele方程很好地解释了这些现象，其中Skyrmion上的有效力是由非均匀的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的。研究结果表明，利用材料工程的方法，可以通过人工调控手性铁磁薄膜中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用来调控Skyrmion的动力学行为，这对于设计基于Skyrmion的自旋电子学器件具有重要意义.
2019-01-08 cond-mat.mes-hall
Skyrmion crystal phase on a magnetic domain wall in chiral magnets
该研究在手性磁体的磁畴壁上发现手性孤子晶格相，即畴壁斯格明子晶体，通过数值与有效理论（手性双正弦-戈登模型）确定相图，并揭示数值解中拓扑荷分解为双半子的现象。
2025-04-25 cond-mat.mes-hall hep-th
Current driven domain wall creation in ferromagnetic nano-wires
我们预测的电生成和注入到铁磁纳米线的畴壁，而不需要一个辅助磁场。我们的理论表明，以上的临界电流$j_{c}$域壁注入到纳米线周期$T\sim (j-j_{c})^{-1/2}$。在单轴各向异性几何中，该过程不需要Dzyaloshinskiii-Moria或偶极-偶极相互作用，并且可以在简单的交换铁磁体中完成。我们还表明，这个过程和周期指数是普遍的，并不依赖于微观哈密顿的特殊性。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall
Thickness dependence study of current-driven ferromagnetic resonance in Y3Fe5O12/heavy metal bilayers
我们利用铁磁共振技术研究了YIG/重金属双层膜中的电流感应力矩。通过向重金属中施加微波电流并测量由自旋整流和自旋泵浦产生的纵向直流电压，测量了厚度从14.8 nm到80 nm变化的YIG样品，顶部具有Pt或Ta薄膜。从对称性分析的FMR线型和YIG厚度的依赖关系，我们推断，奥斯特场占主导地位的自旋转移力矩驱动磁化动力学。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall
Rotational properties of ferromagnetic nanoparticles driven by a precessing magnetic field in a viscous fluid
研究了旋进磁场中铁磁纳米粒子的确定性和随机旋转动力学。我们的方法是基于系统的有效朗之万方程和相应的福克-普朗克方程。旋转动力学的两个关键特性，纳米粒子的平均角频率和它们的平均磁化强度，是我们感兴趣的。使用Langevin和Fokker-Planck方程，我们计算分析和数值计算这些特性的确定性和随机的情况下，确定它们对模型参数的依赖性，并详细分析了热涨落的作用。
2015-08-23 cond-mat.mes-hall
Current-driven ferromagnetic resonance, mechanical torques and rotary motion in magnetic nanostructures
我们从理论上研究的检测和可能利用电流引起的机械扭矩的铁磁正常的金属异质结所产生的自旋翻转散射或吸收的横向自旋电流的铁磁。为此，我们分析了由交流电流驱动的自旋阀的直流电压信号。与最近的研究一致，这种“整流”，作为交流频率和施加的磁场的函数测量，包含关于静磁学和-动力学的重要信息。随后，我们表明，自旋转移到晶格激发的振动可以检测到的DC电压共振分裂。最后，我们提出了一个自旋转移驱动的电纳米管的概念的基础上集成金属纳米线与碳纳米管，其中的电流感应扭矩产生旋转运动。
2010-01-01 cond-mat.mes-hall
Floquet Second-Order Topological Superconductor Driven via Ferromagnetic Resonance
我们考虑一个Floquet三层设置组成的二维电子气与自旋轨道相互作用，接近耦合到一个s波超导体和铁磁共振驱动。铁磁层产生时间振荡的塞曼场，该塞曼场与感应的超导能隙竞争并导致拓扑相变。由此产生的Floquet状态支持一个二阶拓扑超导相位与一对本地化的零能量Floquet Majorana角状态。此外，相图包括Floquet螺旋拓扑超导体，托管的Kramers对马约拉纳边缘模式的保护，有效的时间反演对称性，以及一个无间隙的Floquet Weyl相。拓扑相位是稳定的，对无序和参数的变化，并在实验范围内。
2019-05-22 cond-mat.mes-hall
Spin-torque driven ferromagnetic resonance in a nonlinear regime
Co掺杂的自旋阀纳米结|利用具有垂直各向异性的Ni多层膜研究了非线性区自旋矩驱动的铁磁共振（ST-FMR）。在大幅度微波电流激励下，测量了恒磁场扫描的共振线，该共振线产生了Co的大角度进动|Ni层磁化。随着射频功率的增加，共振线变宽，变得不对称，其峰值向较低的外加场移动。在高功率下，也观察到ST-FMR电压信号的非滞后阶跃。结果进行了分析，在折叠效应的强迫非线性振荡器和相比，宏自旋模拟。ST-FMR非滞后阶跃响应可用于频率和振幅可调的纳米级场传感器。
2009-10-24 cond-mat.mes-hall
Topological spin textures in chiral magnets on the honeycomb lattice with magnetic fields
拓扑自旋织构，如skyrmions，具有显着的自旋电子学应用的潜力。本文的主要目的是进一步研究具有磁场的离散晶格上的拓扑自旋织构。本文利用蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、键依赖各向异性和易轴各向异性的经典旋转海森堡模型.我们主要研究有磁场的相图，特别是只存在场的非平凡相。结果表明，在磁场诱导下，出现了无公度Skyrmion超晶格，包括Skyrmion-bimeron混合态、铁磁星、涡旋和z-涡旋超晶格。从自旋组态、结构因子、拓扑荷和矢量手征等方面系统地分析了这些拓扑自旋织构的结构。我们希望我们的研究结果能对拓扑相的实验鉴定有所帮助。
2022-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrically-driven domain wall motion in a ferromagnetic Kagome lattice
本文从理论上研究了具有铁磁有序和自旋轨道耦合的二维Kagome晶格中量子反常Hall态在电场作用下的畴壁运动。我们发现，电荷积累的畴壁附近，这表明电场驱动的积累的电荷和畴壁的小能量耗散。利用线性响应理论，我们计算了非平衡自旋密度，它对局部磁化织构施加了非绝热自旋转移矩。即使当块体是绝缘的并且不需要纵向电流时，该扭矩也会出现。最后，我们估计了该系统中的磁畴壁运动速度，这是快于传统的金属。
2019-06-14 cond-mat.mes-hall
Current-driven periodic domain wall creation in ferromagnetic nano-wires
我们预测的电生成和注入到铁磁纳米线的畴壁，而不需要一个辅助磁场。我们的分析和数值计算结果表明，超过一个临界电流$j_{c}$域壁注入到纳米线周期$T \sim (j-j_{c})^{-1/2}$。重要的是，即使在具有单轴各向异性的简单交换铁磁体中，也可以周期性地产生畴壁，而不需要任何标准的“扭曲”相互作用，如Dzyaloshinskiii-Moriya或偶极-偶极相互作用。我们分析表明，这个过程和周期指数是普遍的，并不依赖于微观哈密顿的特殊性。最后，我们给出了一个实验实现的具体建议。
2016-07-12 cond-mat.mes-hall
Field-driven side-by-side magnetic domain wall dynamics in ferromagnetic nanostrips
由于磁性纳米带的非线性物理特性和在数据存储器件中的潜在应用，人们对磁性纳米带的畴壁动力学进行了大量的研究。然而，大多数研究集中在面外畴壁或面内头对头（尾对尾）畴壁。在这里，我们数值研究的场驱动动力学的面内并排畴壁的铁磁条，这可以是稳定的，在存在的面内易轴各向异性横向带。畴壁在低场下以刚体方式运动，在高场下表现出复杂的Walker击穿行为。我们观察到一个多步骤的沃克崩溃通过涡核在宽条。当存在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用时，第一个Walker击穿电场随界面相互作用先减小后增大，随体相互作用增大而增大。这些发现补充了目前对畴壁动力学的理解。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall
Current-driven domain wall dynamics in ferromagnetic layers synthetically exchange-coupled by a spacer: A micromagnetic study
通过微磁学模拟研究了电流驱动的畴壁沿两个具有垂直各向异性的交换耦合铁磁层的运动，并与传统的单一铁磁层的情况进行了比较。我们的研究结果，只有较低的铁磁层进行界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和自旋霍尔效应，表明畴壁可以同步驱动的存在下，一个强大的层间交换耦合，和速度显着增强，由于反铁磁交换耦合相比，单层的情况。相反，当耦合具有铁磁性质时，速度减小。我们提供了一个完整的微磁表征的电流驱动的运动在这些多层膜中，无论是在没有和存在的纵向场，和结果解释的基础上的一维模型。界面的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，只需要在这个较低的层，给出了所需的手性的磁化纹理，而层间交换耦合有利于通过拖动机制的耦合壁的同步运动，没有显着的畴壁平面倾斜。最后，沿弯曲条带的畴壁动力学也进行了评估。这些结果表明，铁磁层之间的反铁磁耦合减轻了壁的倾斜，这表明这些系统可以实现自旋电子器件的壁列的有效和高度填充的位移。一项研究，考虑到缺陷和热波动，允许分析这些索赔的有效性范围。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Proximity Driven Enhanced Magnetic Order at Ferromagnetic Insulator / Magnetic Topological Insulator Interface
磁绝缘体/拓扑绝缘体（MI/TI）界面的磁交换驱动邻近效应为新现象提供了一个丰富的舞台，同时也为实现低能量耗散量子器件提供了一种途径。在这里，我们报告了一个戏剧性的增强邻近交换耦合的MI /磁TI EuS / Sb $_{2-x}$ V $_x$ Te $_3$混合异质结构，其中V掺杂是用来驱动TI（Sb $_{2}$ Te $_3$）磁性。我们观察到一个人工的反铁磁结构附近的MI/TI接口，这可能是增强的邻近耦合。邻近效应和掺杂之间的相互作用提供了深入了解可控工程的磁秩序使用混合异质结构。
2015-05-09 cond-mat.mes-hall
Hyperchaos in a Magnetic Nanodisk Driven by Ferromagnetic Resonance
SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay（SPEC, 法国原子能和替代能源委员会, 法国国家科学研究中心, 巴黎萨克雷大学）；Department of Electrical Engineering and ICT, University of Naples Federico II（那不勒斯费德里科二世大学电气工程和信息技术系）；LMOPS EA 4423 Laboratory, CentraleSupélec, Université de Lorraine（洛林大学中央理工-苏佩雷克学校 LMOPS EA 4423 实验室）
该研究通过微磁模拟与时间序列分析，证实面外磁化纳米盘在铁磁共振非线性区域可呈现超混沌动力学，揭示其复杂性与量子化自旋波模式数量相关，确立磁子自旋电子纳米器件为非传统信息处理的多功能熵源。
2026-07-31 cond-mat.mes-hall
Domain wall motion in ferromagnetic nanowires driven by a localized Gaussian thermal gradient
University of Rhode Island（罗德岛大学）；Khulna University（库尔纳大学）；University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）
研究铁磁纳米线中磁畴壁动力学，用随机朗道 - 里夫希茨 - 吉尔伯特方程，分析激光温度等因素对DW速度的影响，发现激光宽度和到DW距离可独立控制DW响应，有助于阐明热驱动机制及指导自旋电子存储器件热控策略。
2026-07-15 cond-mat.mes-hall
Interface-driven spin-torque ferromagnetic resonance by Rashba coupling at the interface between non-magnetic materials
Rashba-Edelstein效应源于电子的自旋与其动量之间的相互作用，该相互作用由界面或表面处的自旋-轨道相互作用引起。结果表明，逆Rashba-Edelstein效应可用于将自旋电流转换为电荷电流。在这里，我们证明了Bi/Ag Rashba接口甚至可以驱动相邻的铁磁体共振。我们采用了自旋扭矩铁磁共振激发/检测计划，这是最初开发的散装自旋轨道效应，自旋霍尔效应。在我们的实验中，直接Rashba-Edelstein效应从驱动相邻坡莫合金（Py，Ni 80 Fe 20）层中的磁化旋进的交变充电电流产生振荡自旋电流。磁化动态的电检测是通过由各向异性磁阻引起的时间相关的多层电阻的整流机制来实现的。
2015-08-06 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Current and Spin-transfer Torque in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论，研究了铁磁金属中杂质自旋-轨道相互作用（SOI）时的自旋转移矩。除了通常的自旋转移力矩外，我们还得到了SOI中一阶自旋霍尔电流的新贡献$\sim {\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}} \cdot \nabla {\bm n}$，其中${\bm j}_{\rm SH}^{\phantom{\dagger}}$是由外电场驱动的自旋霍尔电流.这是铁磁体中自旋动力驱动的逆自旋霍尔效应的反应。
2009-05-28 cond-mat.mes-hall
Uniform magnetization dynamics of a submicron ferromagnetic coin driven by the spin-orbit coupled spin torque
提出了一种在电场脉冲驱动下具有Rashba自旋轨道相互作用（SOI）的铁磁体/杂质半导体混合结构的磁化动力学模型。由于SOI的存在，由外加场激发的电流是自旋极化的，因此它通过s-d交换耦合在铁磁层中引起磁化旋转。磁化动力学依赖于电脉冲的形状和幅度进行了分析的参数的现实值。我们发现，它是类似的阻尼非线性振荡器的动力学与时间相关的频率成正比的平方根所施加的电场。研究了椭圆形磁性元件的磁化翻转特性随外加磁场大小和方向的变化规律。
2017-06-21 cond-mat.mes-hall
Understanding current-driven dynamics of magnetic Néel walls in heavy metal/ferromagnetic metal/oxide trilayers
我们考虑了重金属/铁磁金属/氧化物三层膜中磁性Néel壁的电流驱动动力学，其中强自旋轨道耦合和界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（i-dzyaloshinskiii-Moriya）共存。我们发现，有效场沿$\mathbf{n}\times\hat{\mathbf{J}}$（$\mathbf{n}$为界面法线，$\hat{\mathbf{J}}$为电荷电流方向）的类场自旋轨道矩（FL-SOT）和i-π诱导的自旋轨道矩都能抑制Walker击穿，同时保持壁面迁移率（速度与电流密度）不变.然而，i-SOT本身并不能引起“普遍无Walker击穿”（UAWB），而FL-SOT超过一定阈值则可以。对UAWB之前的Walker极限进行了理论计算，并很好地解释了现有的数据。此外，只有附加抗阻尼样（ADL）SOT，才能理解室壁运动性的变化，甚至其符号反转。对于同时具有垂直各向异性和面内各向异性的铁磁金属层中的Néel壁，我们计算了自旋转移矩、SOTs和i-Si共存时壁迁移率的相应变化。分析表明，在垂直各向异性的三层膜中，足够强的自旋霍尔角和适当的i-Hall参数的符号，即使在足够小的电流密度下也能导致壁迁移率的符号反转，而在面内各向异性的三层膜中，这只发生在特定的电流密度范围内.
2019-03-25 cond-mat.mes-hall
Induced magnetization and power loss for a periodically driven system of ferromagnetic nanoparticles with randomly oriented easy axes
我们研究了椭圆极化磁场对非相互作用的单畴铁磁纳米颗粒系统的影响，其特征在于易轴方向的均匀分布。我们的主要目标是确定该系统的平均磁化强度和其中的功率损耗。为了解析计算这些量，我们建立了Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程的一般微扰理论，并找到了其稳态解。小磁场振幅。在此基础上，我们推导出平均磁化强度和功率损耗的二阶表达式，研究它们对磁场频率的依赖关系，并分析了LLG方程的非线性性质所导致的次谐波共振的作用。对于任意振幅，这些量的频率依赖性从该方程的数值解获得。不同制度的规则和混沌动力学的磁化，这可以通过改变磁场频率在纳米粒子中诱导之间的过渡的影响，详细检查。
2016-06-22 cond-mat.mes-hall
Exchange-mediated, non-linear, out-of-plane magnetic field dependence of the ferromagnetic vortex gyrotropic mode frequency driven by core deformation
我们已经进行了微磁模拟的涡旋回旋模式共振在一系列磁盘的几何形状受到空间均匀的平面外磁场。对于小的横向尺寸的磁盘，我们观察到一个下降的模式的频率接近磁盘饱和场的场振幅。这种非线性的频率响应被证明是与一个增加的涡核变形，这是从产生的退磁场时，核心横向移位的结果。这种变形导致位移涡旋状态的平均面外磁化强度增加，这通过交换贡献导致涡旋刚度系数急剧下降。正是这种涡刚度系数的减小导致了旋振模式频率的非线性场依赖性。
2016-05-06 cond-mat.mes-hall
Externally-driven transmission and collisions of domain walls in ferromagnetic wires
利用Hirota双线性化方法，得到了包含外磁场和自旋极化电流的一维铁磁体动力学（Landau-Lifshitz-Gilbert）方程的多域解析解.一个标准的方法来解决的Landau-Lifshitz方程（没有吉尔伯特项）进行修改，以处理耗散动力学。我建立自旋相互作用参数（交换常数，各向异性，耗散，外场强度和电流强度）和畴壁参数（宽度和速度）之间的关系，并将它们与Walker近似和微磁模拟的结果进行比较。纵向外场驱动的磁畴壁运动进行了分析，特别是相关的两个磁畴壁的场致碰撞。我确定这样的碰撞（这是发现是弹性的）的域壁参数低于和高于沃克击穿（在弱和强场制度）的结果。单畴壁动力学在外部横向场的存在下进行了研究与相关的挑战，增加畴壁速度低于击穿。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall
Current driven spin-orbit torque oscillator: ferromagnetic and antiferromagnetic coupling
我们从理论上考虑了Rashba自旋轨道耦合对合成铁磁体和反铁磁体中自旋矩振子（STO）的影响，这些铁磁体和反铁磁体具有块状多层或薄膜结构。合成磁体由一个固定的极化层和两个自由的磁性层组成，它们通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用相互作用。我们确定解析共线状态沿易轴是稳定的，并建立数值相图时，系统是在STO模式和共线配置是稳定的，分别。结果表明，Rashba自旋轨道耦合可以在共线态附近产生反阻尼，从而使自旋转移力矩产生自持振荡，并使相图中的STO部分显著增加.此外，我们发现，STO阶段可以深入到反铁磁制度的存在下，自旋轨道力矩。
2016-09-23 cond-mat.mes-hall
Helicity-Controlled Hall Transport in Hybrid Topological Magnetic Textures
National Science Center "Kharkiv Institute of Physics and Technology"（国家科学中心“哈尔科夫物理与技术研究所”）；ISQI, Faculty of Physics, Adam Mickiewicz University（亚当·密茨凯维奇大学物理学院ISQI）；School of Physics, The University of New South Wales（新南威尔士大学物理学院）
本研究提出统一框架，通过解析理论和微磁模拟揭示螺旋度可连续调控拓扑磁纹理的霍尔角，实现高效可编程输运。
2026-09-29 cond-mat.mes-hall
On-chip detection of ferromagnetic resonance of a single submicron permalloy strip
我们测量了一个单一的亚微米铁磁条的铁磁共振，嵌入在片上微波传输线设备。所使用的方法是基于检测由于磁化动力学引起的振荡磁通量，具有感应拾取回路。谐振频率对外加静磁场的依赖性与Kittel公式非常吻合，表明均匀磁化进动模式被驱动。
2006-07-03 cond-mat.mes-hall
Magnon-driven quantum-dot heat engine
我们研究了一个由单能级量子点耦合到两个铁磁金属和一个铁磁绝缘体组成的热-电荷-电流转换器。我们证明，这种纳米引擎可以作为一个最佳的热自旋极化的电荷电流转换器在反平行的几何形状，而它作为一个热纯自旋电流转换器在平行的情况下。讨论了器件的最大输出功率和效率。
2012-07-18 cond-mat.mes-hall
Magnetization reversal driven by spin-injection : a mesoscopic spin-transfer effect
基于自旋注入机制，提出了自旋转移效应的介观描述。自旋注入的效果是局部修改，在铁磁配置空间，磁矩的密度。相应的梯度导致磁化的电流依赖性扩散过程。为了描述这种效应，在介观系统的热动力学理论的框架下重新考虑了铁磁单畴的磁化动力学。假设一个Onsager交叉系数，耦合的电流，它表明，自旋相关的电输运导致修正的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的铁磁序参量与补充扩散条款。推导了自旋注入对铁磁体激活过程的影响，导出了有效势垒和临界电流的表达式。计算磁波动：对波动的校正类似于对激活的预测。这些预测是一致的自旋转移的测量中获得的激活制度和自旋注入下的铁磁共振。
2008-01-07 cond-mat.mes-hall
Nanowire Spin Torque Oscillator Driven by Spin Orbit Torques
来自施加到铁磁体的纳米级区域的自旋电流的自旋扭矩可以充当负磁阻尼，从而激发其磁化的自振荡。相反，自旋扭矩均匀地施加到扩展的铁磁膜的磁化不产生自振荡磁动力学，但导致饱和磁化强度的降低。在这里，我们报告的自旋扭矩的影响的研究系统的中间维度-铁磁纳米线。我们观察到相干的自振荡的磁化在铁磁纳米线作为一个自旋轨道力矩驱动的自旋力矩振荡器的有源区。我们的工作表明，磁化自振荡可以激发在一个一维的磁系统和自旋力矩振荡器的活动区域的尺寸可以扩展到纳米长度尺度以外。
2014-12-08 cond-mat.mes-hall
Fluctuation theorem for spin transport at insulating ferromagnetic junctions
从量子涨落理论出发，导出了正常金属和铁磁绝缘体磁性结中非平衡自旋输运的一般关系式。它们包括扩展的Onsager关系之间的自旋电导和自旋电流噪声，保持由外部电流驱动的非平衡态。这些关系，是有效的自旋霍尔磁阻的一般设置，提供了一个全面的观点，了解单向自旋霍尔磁阻绝缘铁磁结。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
Driving large-velocity propagation of ferromagnetic pi/2 domain walls in nanostripes of cubic-anisotropy materials
我们研究了晶体立方各向异性纳米条纹中π/2型畴壁（DW）的外部驱动运动。这样的DW比软磁纳米带的横向和涡旋pi DW窄得多，同时传播得快得多，因此，能够实现磁化畴的密集堆积和许多畴状态的高速处理。在密度为10^12A/m2的电流作用下，DW的运动速度可达1000m/s以上，并在纳米条带中发生。根据一维解析模型的解和微磁模拟，磁场可以驱动700 m/s以上的粘性运动。这种巨大的速度可以在非常小的横截面（只有100 nm宽和10 nm厚）的纳米条中实现。预测了立方磁致伸缩材料纳米条带中DW的完全应力驱动传播。的DW钉扎的条纹缺口的强度和热稳定性的磁化在电流流动的过程中得到解决。
2016-03-12 cond-mat.mes-hall
Angular dependence and symmetry of Rashba spin torque in ferromagnetic heterostructures
在铁磁异质结中，Rashba自旋轨道耦合和交换场之间的相互作用产生电流驱动的自旋力矩。在一个实际的器件中，我们研究了扩散区中的Rashba自旋力矩，发现了两个主要的结果：（1）即使当磁化强度和有效Rashba场对准时，在器件的边缘也存在非零力矩;（ii）由Rashba自旋-轨道耦合驱动的各向异性自旋弛豫速率赋予自旋力矩一般表达式${\bm T}=T^y_{\para}(θ){\bm m}\times(\hat{\bm y}\times{\bm m})+T^y_{\bot}(θ)\hat{\bm y}\times{\bm m}+T^z_{\para}(θ){\bm m}\times(\hat{\bm z}\times{\bm m})+T^z_{\bot}(θ)\hat{\bm z}\times{\bm m}$，其中系数$T_{\para,\bot}^{y,z}$取决于磁化方向。我们的结果与最近的实验结果一致。
2013-04-17 cond-mat.mes-hall
Self focusing Hybrid Skyrmions in spatially varying canted ferromagnetic systems
磁性Skyrmions是磁性薄膜中的准粒子配置，可以作为超小型全电子非易失性存储器的信息承载位。Skyrmions可以成核，并由重金属底层驱动的电流的自旋轨道扭矩驱动。沿着旋光路径，马格努斯力可以导致一个skyrmion在边界处湮灭。通过结合界面和体Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（DMI），例如通过在具有高自旋轨道耦合的重金属层顶部使用B20材料，可以设计出一种混合skyrmion，它将以零马格纳斯力平行于赛道行进。我们发现，通过使用一个空间变化的界面上，一个混合skyrmion将自动自聚焦到这样的轨道，其畴角沿路径演变。此外，使用一个栅极驱动的电压控制的磁各向异性，我们可以控制混合skyrmion的轨迹和它的最终收敛路径和车道选择在一个赛道几何。
2021-01-09 cond-mat.mes-hall
Theory of current-driven magnetization dynamics in inhomogeneous ferromagnets
本文简要介绍了电流与非均匀铁磁序参量相互作用的理论研究进展。我们首先讨论负责这种相互作用的自旋力矩的物理起源，并构建一个唯象描述。然后，我们考虑了电流引起的铁磁不稳定性和畴壁运动。最后，我们提出了一个微观的理由电流驱动的磁化动力学的唯象描述，特别强调耗散项，所谓的吉尔伯特阻尼$α$和$β$组件的绝热电流驱动的扭矩。
2008-01-23 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
Inverse Spin Hall Effect in Ferromagnetic Metal with Rashba Spin Orbit Coupling
本文报道了具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的铁磁（FM）金属中的逆自旋霍尔效应（ISHE）的本征形式，该效应由正常的电荷电流驱动。与传统形式不同，ISHE可以在不需要从外部源注入自旋电流的情况下被诱导。我们的理论结果表明，霍尔电压产生时，FM力矩垂直于铁磁层。霍尔电压的极性在将FM力矩切换到相反方向时被反转，从而有望成为存储器或逻辑应用的有用的回读机制。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Rashba field driven domain wall motion in ferromagnetic nanowires
研究了自旋-轨道相互作用（SOI）对双磁性纳米线中磁（布洛赫）畴壁电流感生运动的影响。自旋弛豫和SOI的阴谋被证明产生一种新的强非平衡Rashba场，这是占主导地位的，即使是中等SOI。随着SOI的增加，该场引起复杂的自旋进动和从振荡壁动力学到振荡壁动力学的转变。我们表明，不同长度的电流脉冲可以有效地用于控制畴壁运动。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
