Penetration of a magnetic wall into thin ferromagnetic electrodes of a nano-contact spin valve
我们从理论上分析了纳米接触自旋阀中的磁壁,特别关注磁壁对薄铁磁电极的穿透。我们发现,与布洛赫壁相比,尼尔壁的穿透被退磁能的增加所抑制。我们找到了最佳的纳米接触半径和高度的条件,以最大化磁壁的电流感应振荡的功率。我们还发现,布洛赫壁的热稳定性增加时,纳米接触的半径增加或高度减少。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Resistivity due to a Domain Wall in Ferromagnetic Metal
基于线性响应理论,计算了铁磁金属丝中畴壁电阻率。传导电子与壁面的相互作用用电子自旋空间中的局域规范变换引入的经典规范场表示。结果表明,墙有助于电子的退相干,这种量子校正可以支配玻尔兹曼电阻率,导致电阻率的降低成核的墙。由于壁的运动电导波动也进行了研究。结果与最近的实验进行了比较。
1996-12-07 cond-mat.mes-hall
Ferromagnetic domain wall as a nonreciprocal string
我们提出了一个简单的模型的磁畴壁的薄膜铁磁体。畴壁被表示为非互易弦,在其上横波以不同的速度沿相反的方向传播。该模型有三个参数:质量密度,张力,和一个陀螺常数量化的非互易性。我们讨论有限几何中非互易弦的不寻常动力学。这与数值模拟的等宽条带中磁畴壁的运动规律吻合得很好。
2018-08-21 cond-mat.mes-hall
Domain wall skew scattering in ferromagnetic Weyl metals
我们研究运输的磁畴壁(DWs)的存在下,在铁磁I型外尔金属的晶格模型。我们计算的对角线和霍尔电导率在DW的存在下,使用久保和Landauer形式主义,并揭示DW散射的效果。当费米能级位于外尔点附近时,我们发现在DW处存在强烈的斜散射,这导致了显著的附加霍尔效应。我们估计多域配置的平均霍尔电阻率,并确定DW散射的贡献变得显着的限制。我们表明,通过线性化的晶格周围的Weyl点的色散得到的连续模型没有正确地捕捉到这个DW物理。超越线性化理论,并纳入领先的曲率项,导致半定量协议与我们的晶格模型的结果。我们的研究结果是相关的自旋轨道耦合铁磁体的霍尔电阻率的实验,可以有外尔点附近的费米能量。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent electron transport through a ferromagnetic domain wall
本文对铁磁畴壁中自旋相关输运进行了理论研究。随着交换耦合分量数的增加,我们观察到电导的方差变为一半。随着畴壁磁化强度的增加,也观察到负磁阻。
2002-11-11 cond-mat.mes-hall
Nonlinear spin-polarized transport through a ferromagnetic domain wall
在铁磁半导体中,分隔两个相反磁化区域的畴壁在适当的条件下表现出类似于p-n二极管的强非线性I-V特性。我们研究这些特性作为壁宽和温度的函数。随着宽度增加或温度降低,多数自旋带之间的直接隧穿降低二极管的效率。这对磁性半导体的零场淬灭电阻和最近提出的自旋晶体管的设计具有重要意义。
2002-02-01 cond-mat.mes-hall
The magnonic limit of domain wall propagation in ferromagnetic nanotubes
我们报道了场驱动的铁磁纳米管中涡旋状畴壁的研究。这种特殊的几何形状产生了静态壁配置的特殊特征,这显著地影响其动态。不像畴壁在平坦的条带中,畴壁传播的左右对称性被打破。此外,畴壁速度不受Walker击穿的限制。在足够大的磁场下,畴壁速度达到自旋波的速度(约1000 m/s),并且此后与自旋波的直接发射相关联。运动的畴壁保持其主要结构,但具有特征性的自旋波尾。这种拓扑孤子的空间分布由自旋波色散决定。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Electronic pressure on ferromagnetic domain wall
微扰研究了纳米线中电子被畴壁散射的最低阶。由相移计算了散射对电子系统热力学势的修正。计算结果表明,在弱交换耦合的铁磁体中,壁面可以被压缩得很薄,从而降低电子能量。
2000-11-10 cond-mat.mes-hall
Stability of 2pi domain walls in ferromagnetic nanorings
通过计算将铁磁纳米环的涡旋态与2pi畴壁分离的最小能量路径,研究了铁磁纳米环中2pi畴壁的稳定性。当俘获畴存在于某些类型的横向畴壁之间时,即,其中在磁条的同一侧上的边缘缺陷具有相等的符号并因此排斥的壁。在这里,这些配置和涡旋磁化状态之间的能量障碍得到使用弦方法。由于环的几何形状,两种类型的2pi壁必须通过它们的整体拓扑指数和交换能来区分。最小能量路径对应于涡旋的排出。湮灭的2PI壁的能量势垒相比,两个环涡状态之间的过渡的激活能。
2010-03-08 cond-mat.mes-hall
Dynamics of ferromagnetic domain walls under extreme fields
我们报告存在一个新的制度的单轴和近单轴铁磁纳米线的畴壁运动,其特征在于所施加的磁场足够强,其中一个域变得不稳定。给出了描述非平面畴壁作常速运动和常频进动的Landau-Lifshitz-Gilbert方程的一个新的稳定解。即使在热噪声的存在下,新的解决方案可以传播的距离上的顺序的500倍的无场域壁宽度之前,在不稳定域的波动变得明显。
2020-01-26 cond-mat.mes-hall
Negative differential magneto-resistance in ferromagnetic wires with domain walls
铁磁一维纳米线中的畴壁由于与传导电子的耦合而经历电流感应运动。当电流不足以驱动磁畴壁通过导线时,或者它被限制在垂直层,它仍然会经历振荡运动。反过来,畴壁的这种振荡运动可以与系统中的电子共振耦合,进一步影响输运性质。我们研究了这些畴壁模式和电流电子之间的耦合对系统的输运性质的影响,并表明,这样的系统表现出负微分磁阻由于共振耦合与低的畴壁运动模式。
2012-07-05 cond-mat.mes-hall
Mapping the domain wall pinning landscape in ferromagnetic films
铁磁薄膜中畴壁的扩展主要由材料中缺陷处的畴壁钉扎决定。在这封信中,我们通过光栅扫描单个铁磁涡旋并监测滞后涡旋位移与施加的磁场的关系,绘制了坡莫合金薄膜中畴壁钉扎的有效潜在景观。测量是使用差分磁光显微镜技术,产生的空间灵敏度$\sim 10$ nm。我们提出了一个简单的算法提取一个有效的钉扎电位从测量的涡旋位移与外磁场。由此产生的地图的钉扎电位揭示不同类型的钉扎网站,我们归因于准零,一维和二维的坡莫合金薄膜中的缺陷。
2016-04-15 cond-mat.mes-hall
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
The Quantum Noise of Ferromagnetic $π$-Bloch Domain Walls
我们量化的概率每单位欧几里德时间的反转磁化的$π$ -布洛赫矢量,它描述了铁磁纳米线的铁磁畴壁在有限的温度下,通过评估的巨正则配分函数的鞍点解的铁磁纳米线组成的$N$这样的孤子和反孤子状态。我们的方法,基于Langer理论,处理双Sine-Gordon模型,通过非微扰重整化过程定义的$π$ -Bloch向量,并使用重要性抽样方法,以最小化系统的自由能,并确定对应于反转概率的鞍点解。我们确定,而自由能最小值的一般解决方案不能以封闭的形式表示,我们可以通过最大化系统的纠缠熵获得鞍点的封闭表达式。我们使用这种方法来量化的几何和非几何贡献的纠缠熵的铁磁纳米线,纠缠铁磁畴壁之间定义,并评估的欧几里德时间依赖的畴壁宽度和角动量转移的域壁,这是最近提出的量子存储器存储的机制。
2009-06-08 cond-mat.mes-hall
Detecting domain wall trapping and motion at a constriction in narrow ferromagnetic wires using perpendicular-current giant magnetoresistance
提出了一种利用电流垂直面(CPP)巨磁电阻(MR)探测窄铁磁层中俘获畴壁的存在和运动的通用方法。由于CPP电流被限制在畴壁俘获区,所以CPP-MR对畴壁微小运动的响应增强。我们使用一个坡莫合金/铜/坡莫合金自旋阀的形状长,约500 nm宽的线与收缩(缺口)附近的中间,作为一个头对头域壁的捕获网站。两种不同的缺口形状进行了研究,主要是在4.2 K,但也在295 K。
2004-07-21 cond-mat.mes-hall
A Circuit Model for Domain Walls in Ferromagnetic Nanowires: Application to Conductance and Spin Transfer Torques
提出了一个描述电子输运通过铁磁纳米线畴壁的电路模型。畴壁被视为一个相干的4端设备与传入和传出的通道的自旋向上和向下和自旋相关的散射在附近的壁建模使用经典电阻。我们推导出的电导的电路中的一般电导参数的畴壁。然后计算了弹道输运通过畴壁的情况下的电导参数,得到了一个简单的畴壁磁电阻公式,其结果与最近的实验结果一致。自旋极化电流施加在畴壁上的自旋转移力矩使用电路模型计算,并估计所产生的壁运动的速度。
2004-06-03 cond-mat.mes-hall
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
Field-controlled domain wall pinning-depinning effects in ferromagnetic nanowire-nanoparticles system
我们代表的微磁学建模和实验磁力显微镜调查的结果畴壁(DW)钉扎-脱钉的铁磁纳米线(NW)和两个铁磁纳米粒子(NP)的混合系统组成的影响。结果表明,包括在一端具有DW成核球的NW和两个NP栅极的特殊NW-NP配置使得能够基于NP子系统中的磁化切换实现受控DW钉扎-脱钉扎。提出了外驱动场操纵和独立NP切换的算法,该算法允许开发一种新型的磁逻辑单元。
2011-12-20 cond-mat.mes-hall
Spin and Orbital Splitting in Ferromagnetic Contacted Single Wall Carbon Nanotube Devices
在铁磁接触单壁半导体碳纳米管器件中观察到了库仑阻塞现象。在4K时,当只存在塞曼分裂时,没有观察到明显的库仑峰位移。结合其他效应,铁磁引线防止轨道自旋态分裂的磁场高达2特斯拉在4K。随着磁场的进一步增加,观察到正或负的库仑峰位移斜率,这与顺时针和反时针轨道态分裂有关。观察到电导的强烈抑制/增强与磁场诱导的轨道态分裂/会聚有关。
2013-03-07 cond-mat.mes-hall
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
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
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
Controlled domain wall pinning in ferromagnetic nanowire by nanoparticles stray fields
我们报告的结果控制畴壁(DW)钉扎在铁磁纳米线(NW)的杂散磁场的两个均匀磁化的铁磁纳米粒子(NP)放置在NW的两侧和细长的平行于NW轴的实验调查。我们表明,通过磁力显微镜测量DW钉扎强度基本上取决于相对于NW磁化的NP磁矩的取向,可以达到20 mT。我们还进行了微磁模拟确认的静磁相互作用的DW与NP杂散场的钉扎强度的影响。讨论了具有可切换逻辑功能的逻辑单元的可能实现。
2015-04-22 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
Intrinsic Domain Wall Resistance in Ferromagnetic Semiconductors
从理论上研究了具有磁畴壁的锌基磁性半导体的输运。我们发现,这些磁畴墙有一个内在的电阻,由于自旋轨道相互作用。当畴壁宽度大于费米波长时,本征电阻与畴壁形状和宽度无关。对于典型参数,本征畴壁电阻与Sharvin电阻相当,并且应该是实验可测量的。
2006-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
Mechanics of a ferromagnetic domain wall
本文以教学方式介绍铁磁孤子的力学,从单个自旋动力学出发,发展了描述铁磁体中孤子动力学所需的所有工具。
2022-12-24 cond-mat.mes-hall nlin.PS
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
Orbital angular momentum and current-induced motion of a Skyrmion-textured domain wall in a ferromagnetic nanotube
通过建立畴壁的轨道角动量和电流感生力矩的理论,从理论上研究了铁磁纳米管中畴壁的电流感生动力学.具体地说,具有非平凡磁化沿圆周缠绕的畴壁具有有限的轨道角动量,它与其Skyrmion电荷和位置的乘积成正比,电流产生的力矩改变了畴壁的轨道角动量,从而驱动畴壁。电流引起的力矩被解释为电子向畴壁的轨道角动量转移,这是由于Skyrmion电荷产生的出射磁场引起的。我们的研究结果揭示了一个迄今未被承认的磁孤子的轨道自由度的效用。
2021-02-16 cond-mat.mes-hall
Influence of band structure effects on domain-wall resistance in diluted ferromagnetic semiconductors
对(Ga,Mn)As的本征畴壁电阻(DWR)进行了理论研究,并与实验结果进行了比较。最近开发的稀释铁磁半导体自旋输运模型[Van Dorpe等人,Phys.Rev.B72,205322(2005)]。该模型结合了无序的Landauer-Büttiker形式主义与紧束缚的主机能带结构的描述。所获得的结果显示了球形4x 4 kp模型[Nguyen,Shchelushkin和Brataas,cond-mat/0601436]在绝热极限中高估DWR的程度,并揭示了DWR对壁的磁化分布和晶体学取向的依赖性。
2006-05-09 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
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
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
Domain-wall-assisted giant magnetoimpedance of thin-wall ferromagnetic nanotubes
利用微磁学模拟方法研究了周向排列的薄壁纳米管在sub-GHz和GHz频段的磁阻抗效应。我们认为空的铁磁管,以及充满非磁性导体的圆形横截面(纳米线覆盖)集中在低场制度MI(低于低频铁磁共振的特征场)的管。在此场区,磁绝缘的有效机制与垂直于管轴的畴壁位置的振荡有关。两种机制的驱动DW运动的交流电流被考虑在内,通过奥斯特场和通过自旋转移力矩的驱动。对直径为300 nm的Co纳米管进行了模拟。可分辨的低场MI超过100%,而基于DW的巨MI的高灵敏度的场区域具有数十kA/m的宽度。后者是广泛可调的,通过改变驱动交流电流的密度,它的频率,和纳米管的长度。特别感兴趣的是DW的共振运动,由于与纳米管端的条件进行了讨论的相互作用。
2018-09-01 cond-mat.mes-hall
RC-circuit-like dynamic characteristic of the magnetic domain wall in ferromagnetic nanowires
利用微磁学模拟研究了铁磁纳米线中磁畴壁在垂直磁场脉冲作用下的动力学行为。研究发现,垂直磁场脉冲可以触发磁畴壁运动,其中所有的磁场力矩保持在纳米线带的平面上。当垂直磁驱动场大于$200~\mathrm{mT}$时,在没有Walker击穿的情况下,预测了磁畴壁速度大于每秒几百米。有趣的是,由垂直磁场脉冲驱动的移动磁畴壁的动态行为被解释为充电和放电的行为的电气RC电路模型,其中的充电和放电的“磁荷”的纳米线平面上被认为是。磁畴壁的类RC模型动力学特性的概念可能是基于磁畴壁运动的自旋电子功能器件应用的前景。
2015-02-27 cond-mat.mes-hall
Strength and length-scale of the interaction between domain walls and pinning disorder in thin ferromagnetic films
我们探讨了磁场驱动的运动的磁畴壁具有不同的手征性薄铁磁薄膜的Pt/Co/Pt,Au/Co/Pt,和Pt/Co/Au。从畴壁动力学的分析,我们提取表征畴壁和弱钉扎无序的薄膜之间的相互作用的参数。畴壁结构的变化,控制的面内场,被发现修改的特征长度尺度钉扎在强相关的畴壁宽度,无论它的手征性和畴壁和钉扎缺陷之间的相互作用强度。这些发现也应该是相关的各种各样的弹性界面移动弱钉扎无序介质。
2020-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
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
Towards precise measurement of oscillatory domain wall by ferromagnetic Josephson junction
从理论上提出了一种利用铁磁约瑟夫森结精确测量振荡畴壁的原理。只有当DW在铁磁线中振荡时,电流-电压曲线才呈现阶梯结构。电压阶跃出现在V = n(\hbar /2 e)ω_DW处,基本常数为\hbar /e,整数n,DW频率为ω_DW。由于V可以以10^9的精度来确定,所以振荡DW将比现有的常规方法更精确地测量。
2012-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Reproducible domain wall pinning by linear non-topographic features in a ferromagnetic nanowire
我们证明,多层磁性纳米线,其中的厚度和组成的各个层已被仔细选择,域壁可以被钉扎在非地形网站纯粹由离子辐照在聚焦离子束系统。钉扎的结果从辐照诱导合金化导致磁性能修改只在受影响的区域。利用洛仑兹透射电子显微镜,我们研究了在辐照部位的畴壁钉扎行为。依赖于辐照剂量,单线特征不仅钉扎畴壁,而且还控制它们的结构和钉扎强度。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall
Topological defects and Goldstone excitations in domain walls between ferromagnetic quantum Hall effect liquids
结果表明,在由非均匀裸塞曼分裂$ε_{Z}$产生的多畴结构系统中,铁磁量子霍尔效应液体的低能谱是由畴间壁的激发形成的.对于台阶状$ε_Z(r)$,畴壁谱包括具有线性色散的自旋波和由于自旋-轨道耦合引起的小间隙,以及低能拓扑缺陷。后者是带电的,并且在提供通过畴壁网络的渗透的条件下,可以在传输中占主导地位。
1999-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Robust magnetotransport in disordered ferromagnetic kagome layers with quantum anomalous Hall effect
对无序铁磁可果美层的磁输运性质进行了数值研究。我们发现在可果美层状材料(如Fe $_3$ Sn $_2$,Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$,和Mn $_3$ Sn)中可以实现大的畴壁磁电阻或负磁电阻,表现出量子反常霍尔效应.戈薇层表现出强烈的磁各向异性和大的磁阻取决于它们的磁织构。这些畴壁磁阻预计将是强大的,对无序和观察无关的畴壁厚度,在铁磁金属中的常规畴壁磁阻。
2019-10-15 cond-mat.mes-hall
Helicity-protected domain-wall magnetoresistance in ferromagnetic Weyl semimetal
对无序铁磁Weyl半金属的磁输运性质进行了数值研究。我们在Weyl半金属的畴壁中发现了非常稳定和巨大的磁电阻效应。这种效应源于外尔费米子的螺旋度失配,是外尔半金属的一种特殊性质。虽然传统的磁电阻效应强烈抑制在畴壁的局部磁化强度逐渐变化,螺旋保护的磁电阻外尔半金属保持几乎$100\%$的磁电阻比为任何类型的厚畴壁,即使在存在的障碍。讨论了表面费米弧对磁电阻的贡献。
2018-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electronic transport through domain walls in ferromagnetic nanowires: Co-existence of adiabatic and non-adiabatic spin dynamics
研究了铁磁量子线中畴壁对电子输运的影响。由于横向限制,出现传导通道。在存在畴壁的情况下,这些通道中的上自旋和下自旋电子变得耦合。对于非常短的畴壁或在高的纵向动能,这种耦合是弱的,导致非常少的自旋翻转,和微扰处理是可能的。对于非常长的畴壁结构,自旋遵循局部磁化方向,抑制了畴壁对总透射率的影响,但反转了电子的自旋。在中间区域,我们数值研究了不同形状畴壁的自旋相关输运行为。我们发现,知识的精确形状的畴壁是不是至关重要的定性行为确定。对于适合于实验的参数,具有低纵向能量的电子被透射,而具有高纵向能量的电子基本上不受畴壁的影响。考虑到这种不同制度的共存对于理解最近的实验是重要的。
2003-07-22 cond-mat.mes-hall
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
Role of non-collinear magnetization: from ferromagnetic nano wires to quantum rings
我们认为,在铁磁纳米线的非均匀磁化相关的相互作用的影响和他们可能的推广到纳米环。首先,我们表明,电流在一个铁磁纳米线与一个以上的畴壁诱导壁之间的交换耦合介导的自旋相关的散射载流子的干扰。这种相互作用揭示了作为相互取向和畴壁分离的函数的复杂行为,从而影响畴壁动力学。然后,我们考虑在磁化量子环的情况下,该理论应如何修改。在这种情况下,情况更加复杂,因为环中的涡旋和洋葱磁化状态不是真正的铁磁性。
2010-09-28 cond-mat.mes-hall
Macroscopic Quantum Tunneling of Ferromagnetic Domain Walls
研究了介观铁磁样品中畴壁从杂质势中的量子隧穿。使用改进的畴壁质量和钉扎电位的表达式,我们发现,热激活和量子隧穿之间的交叉温度是一个不同的功能形式比以前发现的。在Ni或YIG等材料中,交叉温度约为5 mK。我们还发现,WKB指数通常比目前的估计值大两个数量级。这些差异的来源进行了讨论,并给出了精确的估计从三维到一维的导线的磁行为的过渡。计算了不同材料和样品尺寸下从热跃迁到量子跃迁的交叉温度和隧穿率。
1997-10-07 cond-mat.mes-hall
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
Quantum Transport in Disorderd Mesoscopic Ferromagnetic Films
用计算机模拟方法研究了杂质和畴壁散射对无序介观磁性薄膜电导率的影响。结果表明,由于畴壁的电阻率降低,这是一致的解释,在畴壁引起的退相。
1999-02-25 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
Ferromagnetic semiconductor single wall carbon nanotube
研究了一种铁磁性半导体单壁碳纳米管(SWCNT)的可能性,其中铁磁性是由于锯齿形SWCNT上的掺杂磁性杂质与电子自旋之间的耦合。我们发现,在弱杂质-自旋耦合下,低杂质浓度下,自旋上电子态密度保持半导体态密度,而自旋下电子态密度表现为金属态密度。通过增加杂质浓度,上自旋电子的半导体能隙在态密度中被封闭,从而发生半导体到金属的相变。相反,在强耦合的情况下,自旋向上的电子态密度保持半导体性质,自旋向下的电子具有金属性质。此外,通过增加杂质自旋幅度,自旋上电子的半导体间隙增加。
2005-07-21 cond-mat.mes-hall
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
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
Analytic form of head-to-head domain walls in thin ferromagnetic cylinders
在微磁学理论的框架内,研究了具有圆形截面的软磁纳米线中的一维静态头对头畴壁结构。通过将静磁能分解为单极项和偶极项,导出了与半径相关的磁畴壁轮廓的解析形式。我们提出了一个模型,其中由畴壁中心的横向磁化引起的静磁能的偶极项用均匀磁化椭球的Osborn公式计算[Phys.Rev.67,351(1945)]。分析结果几乎完全同意与模拟数据,只要线直径足够小,以防止沿横截面的磁化的不均匀性。由于最近证明这些壁的Döring质量可以忽略不计,我们的结果也应该适用于动态的情况下,其中畴壁由自旋转移扭矩效应和/或轴向磁场驱动。
2014-01-05 cond-mat.mes-hall
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