Disorder dependent spin-orbit torques in L10 FePt single layer
我们报告自旋轨道力矩(SOT)在L10有序垂直磁化FePt单层,这是显着的无序影响。最近,在L10-FePt单层中的自感SOT已被研究,这归因于沿膜法线方向的组分梯度。然而,磁化切换的确定机制尚未得到充分研究。随着生长温度的变化,我们制备了具有相同厚度(3 nm)但具有不同无序度的FePt单层。我们发现,几乎完全的磁化翻转只发生在更无序的薄膜,和磁化翻转比变小,随着增加L10有序。以往研究中推导有效自旋矩场的方法不能完全解释L10-FePt单层中自旋电流的产生和自感SOT。结合磁光克尔效应显微镜和反常霍尔效应测量,我们得出结论,无序应该决定畴壁的形成,以及自旋电流的产生。
2020-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Speed limit of FePt spin dynamics on femtosecond timescales
磁化操纵正成为基础研究和应用研究不可或缺的工具。理论预测两种类型的超快退磁动力学分类为I型和II型。在II型材料中,在磁化强度的初始快速下降之后发生第二个较慢的过程。在这封信中,我们调查这种行为的FePt记录材料与垂直各向异性。磁化动力学已被模拟使用热微磁模型的基础上Landau-Lifshitz-Bloch方程。我们确定了过渡到II型行为,并将其与激光加热达到的电子温度。这种减慢是热辅助反转中再现速度的基本限制。
2013-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Size-dependent magnetization switching characteristics and spin wave modes of FePt nanostructures
我们提出了一个全面的调查的尺寸依赖的开关特性和自旋波模式的FePt纳米元素。将弯曲的纳米磁体(“帽”)与在100至300 nm的尺寸范围内具有相同直径和体积的扁平盘进行比较。利用一阶反转曲线(FORC)进行的准静态磁化反转分析表明,球冠具有较低的涡旋成核和湮灭场比平盘。随着单元直径的减小,帽中的反转机制比盘中的反转机制更快地过渡到相干旋转。使用光致小角度进动的磁化动力学进行了研究,并揭示了强烈的尺寸依赖性,不同的两种形状。扁平磁盘表现出众所周知的中心和边缘模式在所有尺寸,但随着帽的直径从100纳米增加到300纳米,额外的振荡模式出现在协议与动态微磁模拟。此外,我们表明,帽的三维曲率导致更大的灵敏度所施加的场角,这提供了一个额外的方式来控制纳米磁性元件的超快响应。
2013-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Fourfold anisotropic magnetoresistance of L1$_0$ FePt due to relaxation time anisotropy
实验测量表明,L1 $_0$有序FePt外延膜的各向异性磁电阻(AMR)与电流取向和磁化方向的角度依赖关系是两重对称性和四重对称性的叠加。两重AMR表现出强烈的依赖于电流取向,而四重项仅取决于在晶体中的磁化方向,是独立的电流取向。第一性原理计算表明,四重AMR是由于磁化旋转引起费米能级附近态密度变化而引起的弛豫时间各向异性引起的.这种弛豫时间各向异性是铁磁金属的普遍性质,并决定了实验中可观察到的其他各向异性物理性质。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Atomistic modeling of magnetization reversal modes in $L1_{0}$ FePt nanodots with magnetically soft edges
纳米图案化的FePt纳米点通常表现出低的介电常数和宽的切换场分布,这可能是由于图案化工艺期间的边缘损伤引起的,导致高磁晶各向异性所需的$L1_{0}$有序性降低。利用原子自旋模型研究了具有软磁边缘的$L1_{0}$ FePt纳米点的磁化反转行为。我们发现,反转是由成核的边缘宽度研究的整个范围内。对于窄软边缘的个别成核事件占主导地位的逆转,为更广泛的边缘,在边缘的多个成核创建一个圆形的域壁的接口之前完全逆转。我们的模拟比较以及与现有的分析理论。增加的边缘宽度进一步减小和饱和所需的成核场。形核场和激活体积控制热致开关场分布。通过使用适当的图案化方法控制点边缘的性质,应该可以在没有附加的软层的情况下实现交换弹簧位图案化介质。
2014-11-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Anisotropy Dependence of Irreversible Switching in Fe/SmCo and FeNi/FePt Exchange Spring Magnet Films
本文用一阶剩磁曲线(FORC)技术和矢量磁强计研究了交换弹簧磁性薄膜的磁化反转。在Fe/外延SmCo薄膜中,通过Fe软层的可逆旋转进行反转,然后通过SmCo硬层的不可逆切换进行反转。切换字段清楚地表现为纵向和横向磁滞回线中的单独步骤,以及在FORC分布中的尖锐边界。在FeNi/多晶FePt薄膜中,特别是薄FeNi薄膜中,开关场被平滑且无台阶的主环所掩盖。然而,FORC图仍然显示出明显的不可逆开关和横向磁滞回线的发病表现出一对峰值,其幅度大于最大可能的贡献,从FeNi层单独。这表明FeNi和FePt层通过垂直螺旋在连续过程中反转。软/硬层系统的连续旋转与连续旋转主要是由于硬层的不同晶体结构,这导致不同的各向异性。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Large Spin Anomalous Hall Effect in L1$\rm_{0}$-FePt: Symmetry and Magnetization Switching
我们利用L1 $\rm_{0}$ -FePt / Cu / Ni $\rm_{81}$ Fe $\rm_{19}$的巨磁电阻器件定量评估了L1 $\rm_{0}$ -FePt铁磁体中产生自旋角动量流(自旋电流,$J_{\rm s}$)的自旋异常霍尔效应(SAHE).由注入电荷电流调制的铁磁共振线宽($J_{\rm c}$),得到自旋反常霍尔角($ α_{\rm SAH} $)为0.25 $ \pm $ 0.03.在不同的配置之间的$J_{\rm c}$和磁化$ α_{\rm SAH} $的评价,使我们能够讨论SAHE的对称性,并给出明确的证据,SAHE是$J_{\rm s}$的来源。由于大的$ α_{\rm SAH} $,我们证明了SAHE诱导的磁化翻转。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Micromagnetic Modelling of the Heat Assisted Switching Process in high Anisotropy FePt Granular Thin Films
对辅助磁开关的动态过程进行了数值模拟,研究了相关物理过程。该模型采用Voronoi构造来确定纳米颗粒薄膜记录介质的物理结构,并求解Landau-Lifshitz-Bloch(LLB)方程来随时间演化磁系统。在峰值系统温度的范围内并且对于多个各向异性值确定磁化的减少。结果表明,HAMR过程不是简单的热还原能垒上的磁化反转。为了实现完全磁化反转(对于所有研究的各向异性),需要至少6 kOe的外加场强,并且峰值系统温度必须至少达到居里点(Tc)。当加热到Tc时,与每个晶粒相关联的磁化被破坏,这引起非进动线性反转模式。通过这种线性反转模式反转磁化是有利的,因为反转时间比与进动相关联的时间小两个数量级。在这些条件下,随着温度降低到环境温度,磁化在所施加的场的方向上恢复,完成反转过程。此外,该模型产生的结果是一致的概念,热写入;当加热介质的Tc,较小的晶粒需要一个较大的场强反转磁化。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast demagnetization of Pt magnetic moment in L1${}_0$-FePt probed by hard x-ray free electron laser
利用圆极化x射线自由电子激光在硬X射线区研究了5d过渡金属的超快磁化动力学。使用时间分辨X射线磁性圆二色性在Pt L ${}_3$边缘处确定L1 ${}_0$-FePt的光诱导退磁的衰减时间为$τ_\textrm{Pt} = 0.6\ \textrm{ps}$,而磁光克尔测量指示总磁化的衰减时间为$τ_\textrm{total} = 0.1\ \textrm{ps}$。首次证明了三维和五维单元之间存在光调制磁耦合的瞬态磁状态。
2018-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Effects of annealing time on structural and magnetic properties of L10-FePt nanoparticles synthesized by the SiO2-nanoreactor method
研究了退火时间对SiO2-纳米反应器法合成的L10-FePt纳米颗粒的结构和磁性的影响。磁化强度和粉末X射线衍射研究表明,在900 ℃下退火9小时可以将所有fcc纳米颗粒转化为结晶良好的L10结构,具有大的介电常数,同时保持其粒径。这种单分散和高度结晶的L10-FePt纳米颗粒是用于实现超高密度记录的有前途的材料。
2006-07-06 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic switching in granular FePt layers promoted by near-field laser enhancement
鉴于在下一代高密度磁纪录中的潜在应用,磁性材料中纳米尺度下的光-物质相互作用是一个热门的研究课题。激光辅助开关提供了一种克服高各向异性和高堆积密度介质的材料限制的途径,尽管关于开关过程的动力学仍然没有被探索。我们使用超快小角度X射线散射在X射线自由电子激光探测嵌入在碳基体的FePt纳米颗粒的磁开关动力学的光飞秒激光脉冲激发。我们观察到,激光激发和施加的静态磁场,一个数量级小于矫顽场的组合,可以克服“向上”和“向下”磁化之间的磁各向异性障碍,使磁化切换。这种磁开关被发现是不均匀的整个材料,与一些个别的FePt纳米粒子既不开关也不退磁。这种行为的起源被确定为近场修改周围的FePt纳米粒子的入射激光辐射。非开关纳米粒子的分数的影响,由FePt和散热层之间的热流。
2017-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Distinguishing Local and non-Local Demagnetization in Ferromagnetic FePt Nanoparticles
利用时间分辨相干X射线衍射技术研究了FePt纳米粒子在激光诱导超快退磁过程中的空间分辨磁化结构。动量相关的X射线磁衍射表明,在不同的X射线动量转移,退磁进行在不同的速率。我们发现,所观察到的动量相关的散射具有纳米颗粒内的非均匀退磁的签名,与退磁进行更迅速地在纳米颗粒的边界。一个壳层区域的磁化强度降低,并以超磁振子速度向内移动。自旋输运计算表明,壳层的形成是由超扩散自旋通量驱动的,主要是离开纳米颗粒进入周围的碳。量化这种非局部的贡献,使我们能够从局部退磁分离。
2019-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Origin of Polarization-Controlled Magnetization Switching in FePt/BaTiO$_3$
Quaid-i-Azam University(奎德-e-阿扎姆大学);University of Ulsan(蔚山大学);Van Lang University(文朗大学);Incheon National University(仁川国立大学)
研究揭示FePt/BaTiO$_3$中极化控制磁化翻转的微观机制,通过轨道重构调控磁各向异性与磁弹性能量的竞争,为超低功耗磁存储器设计提供新路径。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Influence of the structure defects on the magnetic properties of the FePt/Fe bilayer
含FePt的磁性多层薄膜由于其在超高密度磁存储中的潜在应用而引起了人们的广泛关注。虽然结构缺陷在磁化过程中起着重要的作用,并影响磁性能,但这种依赖性还没有得到彻底的研究。本论文的主要目的是从理论上研究FePt和Fe/FePt薄膜的磁性能与结构缺陷如各向异性常数、磁化饱和、交换常数波动和易磁化轴偏移的关系。对于选定的缺陷图案的矫顽场层厚度的依赖性进行了分析。利用微磁学计算方法对具有平面各向异性硬磁层的双层膜进行了数值研究。层厚度的值已被发现最佳的前景应用,磁滞回线形状的依赖磁化过程中已被显示和分析。
2013-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin quantization axis dependent magnetic properties and x-ray magnetic circular dichroism of FePt and CoPt
对等原子CoPt和FePt有序合金的X射线吸收谱中的磁圆二色性随自旋量子化轴的变化进行了理论研究。我们发现FePt化合物的磁化轴沿[001]方向,其磁晶各向异性能(MCA)是CoPt化合物的两倍,与实验结果一致。能带结构和总态密度证实了所有的电子态都对MCA有贡献,而不仅仅是费米能级附近的态。轨道磁矩随[001]轴和自旋量子化轴之间的夹角减小而减小,并且对于CoPt化合物来说大得多。我们表明,轨道矩各向异性反映在XMCD信号。
2000-02-08 cond-mat.mtrl-sci
Domain configurations in Co/Pd and L10-FePt nanowire arrays with perpendicular magnetic anisotropy
以PS-b-PDMS嵌段共聚物自组装膜为掩模,制备了周期为63 nm、线宽分别为38 nm和27 nm、膜厚分别为27 nm和20 nm的[Co/Pd]15和L10-FePt纳米线阵列。预测的线,以支持尼尔壁的Co/Pd和布洛赫壁的FePt。来自最近邻纳米线的静磁相互作用促进由相邻线中的交替上下磁化组成的基态配置。在交流退磁后,在~75%的Co/Pd线上观察到这种情况,但在FePt中不太普遍,因为相互作用场与切换场的比率小得多。相互作用也导致在相邻的Co/Pd纳米线的畴壁位置的相关性。反转过程的特征在于反向域的成核,随后在较高的字段由域沿纳米线的传播。这些窄线为探索垂直各向异性系统中的畴壁结构和动力学提供了模型系统。
2016-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Accessing Different Spin-Disordered States using First Order Reversal Curves
结合磁化强度(M-FORC)和磁电阻(MR-FORC)的一阶反转曲线(FORC)分析,对NiFe/Cu/FePt赝自旋阀(PSV)和[Co/Cu]8多层膜两个典型系统的M-MR关联进行了全面的研究。在PSV中,由于切换场的大差异和NiFe和FePt层之间的最小相互作用,M和MR在反转期间显示简单的一对一关系。在[Co/Cu]8多层膜中,磁化反转与MR演化之间的相关性更为复杂。这主要是由于组分Co层的类似切换场和组分Co层之间的相互作用。FORC协议访问的状态更高的自旋紊乱和更大的MR比那些发现沿常规的主回路场周期。与仅探测宏观磁化强度变化的M-FORC测量不同,MR-FORC对微观畴结构更敏感,因为这些在确定所得MR效应大小方面最重要。这种方法一般适用于自旋电子系统,以实现最大的自旋无序和最大的MR。
2014-09-02 cond-mat.mtrl-sci
High resolution Kerr microscopy study of exchange bias phenomena in FePt/Fe exchange spring magnets
利用高分辨率克尔显微镜研究了顶部软磁性层(Fe)与底部硬磁性层($L1_0$ FePt)交换弹簧耦合的磁化和磁微观结构。当样品(FePt/Fe)处于硬磁层的固溶状态时,Fe层磁滞回线从中心位置发生了较大的偏移,观察到交换偏置现象。据观察,人们可以通过从不同的饱和场($H_{SAT}$)到达反射态以及通过改变测量场和$H_{SAT}$之间的角度来调谐交换偏置偏移的幅度。顶层软磁层的M-H回线和磁畴图像清楚地表明,在这种交换耦合系统中,处于剩磁态的软磁层具有单向各向异性。一个类比是绘制和解释的意见,在大多数接受的模型的交换偏置现象所表现出的双层铁磁(FM)和反铁磁(AFM)层,当AFM层是跨$N\acute{e}el$转变温度场冷却。
2016-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Edge-modulated perpendicular magnetic anisotropy in [Co/Pd]n and L10-FePt thin film wires
纳米结构磁性薄膜边缘的厚度调制对其垂直磁各向异性有重要影响。用双层抗蚀剂剥离法从[Co/Pd]20多层膜或L10-FePt膜制备具有锥形边缘的薄膜线。利用磁力显微镜和微磁学模型研究了刃口锥度对反转过程的影响。在[Co/Pd]20的各向异性是较低的锥形边缘区域切换在一个较低的反向场相比,线的中心。L10-FePt线表现出相反的行为,锥形区域表现出更高的各向异性。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital magnetic moment and coercivity of SiO$_{2}$-coated FePt nanoparticles studied by x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线吸收光谱(XAS)和X射线磁性圆二色性(XMCD)测量方法,在Fe $L_{\rm 2,3}$的吸收边,研究了SiO-$_{2}$包覆的$L$ 1 $_{0}$ -有序相中FePt纳米颗粒中Fe的自旋和轨道磁矩.使用XMCD求和规则,我们计算出Fe的轨道磁矩($M_{\rm orb}$)与自旋磁矩($M_{\rm spin}$)之比为$M_{\rm orb}/M_{\rm spin}$ = 0.08。该$M_{\rm orb}/M_{\rm spin}$值与通过气相冷凝制备的FePt纳米颗粒获得的值(0.09)相当,并且大于FePt薄膜获得的值($\sim$ 0.05),表明高度的$L$ 1 $_{0}$有序。磁化的FePt分量的滞后行为通过XMCD测量。发现室温下的磁性($H_{\rm c}$)高达1.8 T,$\sim$是薄膜值的3倍,$\sim$是气相凝聚纳米颗粒的50倍。对于$H_{\rm c}$分布在1 T到5 T之间的非相互作用单畴纳米颗粒,可以用Stoner-Wohlfarth模型很好地解释滞后曲线。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Beyond a phenomenological description of magnetostriction
我们使用超快X射线和电子衍射解开颗粒FePt的自旋-晶格耦合在时域。单晶FePt纳米颗粒的降维导致磁序的强耦合和高度各向异性的三维晶格运动,其特征在于a-和b-轴膨胀和c-轴收缩。由此产生的FePt晶格四方性的增加,决定相反的FePt磁化方向之间的能量势垒的关键量,持续数十皮秒。这些结果表明,一种新的方法,激光辅助磁开关在未来的数据存储应用。
2017-11-06 cond-mat.mtrl-sci
L1$_0$ FePt thin films with tilted and in-plane magnetic anisotropy: first-principles study
本研究利用密度泛函理论计算 4–16 个原子单层厚的 L1$_0$ FePt (111) 与 (010) 薄膜,揭示其倾斜及强定向面内磁各向异性,为数据存储应用提供依据。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between magnetic interactions and domain structure in A1 FePt ferromagnetic thin films
本文研究了一系列不同厚度的FePt铁磁薄膜的磁畴结构与磁相互作用之间的关系。所作的薄膜生长在软磁和化学无序的A1相,可能有两个不同的域结构。在临界厚度$d_{cr}\sim 30$ nm以上,平面外各向异性的存在诱导条纹的形成,而对于$d<d_{cr}$,出现平面域。磁相互作用的特点是使用众所周知的DCD-剩磁协议,$δM$图,和磁粘度测量。我们已经观察到的域配置和磁相互作用的符号之间的强相关性。平面域与正交换类相互作用,而条纹域有很强的负偶极类贡献。在这最后一种情况下,我们已经发现的相互作用参数和条纹畴结构的表面偶极能量之间的密切相关性。使用随时间变化的磁粘度测量,我们还估计了磁反转的平均激活体积,$\langle V_{ac}\rangle \sim 1.37\times 10^{4}$ nm $^{3},$,这是近似独立的膜厚度或条纹周期。
2014-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Finite size effects on the ultrafast remagnetization dynamics of FePt
我们研究了FePt在L10相中的超快磁化动力学,在光加热脉冲后,用于热辅助磁纪录。我们比较了连续和纳米颗粒薄膜,并强调了有限尺寸的再磁化动力学的影响。再磁化速度显着增加外部磁场仅为连续的薄膜,畴壁运动支配的动态。在连续膜中的超快再磁化动力学只占主导地位的高磁场的制度中的热传输,而冷却所需的时间尺度是普遍的颗粒膜中的所有磁场强度。这些发现突出了研究磁性材料内禀热输运性质的必要条件。
2019-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evolution of ferromagnetic stripes in FePt films at low temperature
本文研究等原子比FePt薄膜在低温下的铁磁条纹演化,发现条纹宽度遵循Murayama定律且对温度有非平凡依赖,并揭示条纹状态取决于温度变化历史而非参数条件。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field free switching through bulk spin-orbit torque in L10-FePt films deposited on vicinal substrates
L10-FePt因其垂直磁各向异性(PMA)而与众不同,这使得具有足够热稳定性的存储单元能够缩小到3 nm。最近发现的L10-FePt中的“体”自旋轨道扭矩提供了一种有效且可扩展的方式来操纵L10-FePt磁化。然而,在开关过程中的外场的存在限制了它的实际应用,因此L10-FePt的无场开关是非常需要的。在这篇文章中,我们通过在相邻的MgO(001)衬底上生长L10-FePt来证明其无场开关。这种方法与以前建立的策略不同,因为它不需要添加其他功能层或在膜结构中产生不对称性。我们证明了无场开关是鲁棒的,可以承受高达~1 kOe的强场干扰。邻角,薄膜厚度和生长温度的依赖性表明了宽的操作窗口的L10-FePt的无场开关。我们证实了L10-FePt的无场开关的物理起源是邻面诱导的倾斜各向异性。我们对L10-FePt薄膜的自旋轨道矩进行了定量表征,发现相邻衬底的晶格应变对自旋轨道矩的影响并不显著。我们的研究结果扩展了现有的实现无场开关的策略,并有可能应用于其他磁性和反铁磁系统。
2022-03-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-monotonic variation of anomalous Hall effect with spin orbit coupling strength
对于L1(0)FePt薄膜,反常霍尔电阻率与自发磁化强度$M_{\mathrm{S}}$成正比。在消除$M_{\mathrm{S}}$温度效应后,$ρ_{\mathrm{xyo}}$可由$ρ_{\mathrm{xyo}}=a_{\mathrm{o}}ρ_{\mathrm{xx}}+ b_{\mathrm{o}}ρ_{\mathrm{xx}}^{\mathrm{2}}$拟合。$a_{\mathrm{o}}$和$b_{\mathrm{o}}$随化学长程有序度$S$非单调变化。相应地,表明对于L1(0)FePt膜,自旋轨道耦合强度随着$S$的增加而单调增加。
2010-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torques in L1$_0$-FePt/Pt thin films driven by electrical and thermal currents
利用自旋-轨道矩(SOT)的线性响应形式,从第一性原理计算了沉积在不同厚度fcc Pt(001)衬底上的两层L1 $_0$ -FePt(001)体系的SOT。我们发现,在室温下的SOTs的值,是偶数和奇数相对于磁化强度一般位于Co/Pt双层膜的测量和计算的值的范围内。我们还观察到,即使SOT是更强大的相对于改变基板中的层数,并作为能量的函数,它遵循的一般趋势的自旋霍尔电流施加在fcc Pt的均匀SOT。奇扭矩,另一方面,强烈影响修改的电子结构的特定的能量窗口中的限制非常薄膜。此外,以系统为例,我们计算的热自旋轨道力矩(T-SOT)的值。我们预测,在这种类型的系统中,可以通过实验产生的温度梯度将对磁化产生可检测的扭矩。我们还强调了均匀T-SOT和自旋能斯特效应之间的相关性,从而激发了旨在观察这两种现象的更密集的实验努力。
2014-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Yoking and Tunable Interactions in FePt-Based Hard/Soft Bilayers
评估和控制磁性纳米结构中的磁相互作用是至关重要的纳米磁性和自旋电子学的探索,如磁纪录介质,永磁体,磁存储器和逻辑器件等。在这里,我们展示了一个非常敏感的磁轭效应和可调的相互作用在FePt基的硬/软双层介导的软层。低于交换长度,一个薄的软层强烈交换耦合到硬层的垂直力矩;在交换长度以上,仅厚几纳米,软层力矩转向平面内,并从相邻的硬层垂直域的偶极场的轭。从交换偶极占主导地位的相互作用的演变实验捕获的一阶反转曲线,Δ-M方法,和极化中子反射计,并证实了微磁学模拟。这些发现表明了一种有效的轭合方法来设计和控制各种磁性纳米结构和器件中的磁相互作用。
2016-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Athermal All-Optical Femtosecond Magnetization Reversal in GdFeCo
GdFeCo中的磁化反转由圆偏振光示出发生在飞秒时间尺度。与众所周知的基于激光加热的激光辅助磁化反转相比,我们在这里证明了这种飞秒全光学磁化反转在较低温度下更有效。温度越低,切换所需的激光能量密度越小。这种开关与最近的理论预测$[ \text{Phys. Lett. A \textbf{372}, 1915 (2008)} ] $一致,并证明了飞秒非热磁化反转的可行性。
2009-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of Spontaneous Magnetization Reversal in Exchange Biased Heterostructures
研究了热致自发磁化反转对随时间变化的冷却方案的依赖性。在接近反铁磁体($T_N$)的Nèel温度时,冷却速度越慢,等待时间越长,磁化反转越强。使温度在$T_N$周围循环导致热训练效应,在该热训练效应下,反转幅度随着每个循环而增加。这些结果表明,自发磁化反转是积极的青睐,相反,我们目前的理解正交换偏置。
2006-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Creating Ioffe-Pritchard micro-traps from permanent magnetic film with in-plane magnetization
我们提出了使用平面图案的硬磁材料的Ioffe-Pritchard型磁阱的设计。通过对40 $μ$ μ m厚的FePt箔进行电火花腐蚀,产生具有不同图案设计的两个样品。第一个样品上的图案分别产生51 Hz和6.8 kHz的计算轴向和径向陷阱频率。对于第二个样本,计算的频率为34 Hz和11 kHz。该结构被成功地用作$^{87}$ Rb的磁光阱,并作为磁阱加载。第三种设计,基于光刻图案化的250 nm厚的FePt膜上的Si衬底,产生19个陷阱的阵列,计算的轴向和径向陷阱频率分别为1.5 kHz和110 kHz。
2005-05-13 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Multi-level recording in dual-layer FePt-C granular film for heat-assisted magnetic recording
针对多级磁记录缺乏合适介质的问题,本文开发了由Ru-C隔断层分隔的双层FePt-C颗粒薄膜,利用层间各向异性和居里温度差异实现独立记录,实验与模拟证明其可实现3级并有望扩展至4级记录。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent magnetic properties of FePt: effective spin Hamiltonian model
基于非共线磁位形的第一性原理计算,提出了一个有序铁磁FePt中磁相互作用的模型,该模型能够解释最近的磁各向异性能(MAE)测量结果.的网站(Fe,Pt)解决的MAE的贡献已被区分与小Fe易平面和大Pt易轴条款。该模型已被测试对现有的实验数据的MAE的温度依赖性显示单轴MAE(K $_{1}$(T))与磁化(M(T))$K_{1}(T) \sim M(T)^γ$的特点是不寻常的指数$γ= 2.1$的标度。结果表明,这种不寻常的行为的FePt可以定量解释内所提出的模型和起源于一个有效的各向异性交换介导的诱导Pt时刻。预期后者是具有大自旋轨道耦合和交换增强的Stoner磁化率的5d/4d元素的3d-5d(4d)合金的共同特征。
2004-11-02 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.flu-dyn
Control of magnetization reversal in oriented Strontium Ferrite thin films
采用脉冲激光沉积技术在Al 2 O3(0001)基片上沉积了具有c轴取向的取向锶铁氧体薄膜。利用角度相关磁滞、折射率和温度相关的折射率来理解这些薄膜的磁化反转。发现在低(高)氧分压下生长的锶铁氧体薄膜呈现Stoner-Wohlfarth型(类Kondorsky型)反转。在磁化反转过程中的钉扎和成核过程的相对重要性被用来解释在生长过程中的不同的氧分压的磁化反转的类型。
2013-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Microwave spectroscopy on magnetization reversal dynamics of nanomagnets with electronic detection
我们展示了一种检测方法的微波光谱的磁化反转动力学的纳米磁体。纳米磁体各向异性磁电阻的测量被用于探测磁化反转如何被微波磁场共振增强。我们使用2 μ m × 130 nm × 40 nm的Co条,并通过片上共面波导施加微波场。该方法被应用于演示单畴壁共振,并研究了畴壁共振动力学在磁化反转中的作用。
2006-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetic Domain Distribution in Thin Films During Magnetization Reversal
我们已经表明,极化中子反射计可以确定在一个模型自由的方式,不仅在任何一点的磁滞周期的铁磁薄膜的平均磁化强度,但也是其横向域的磁化矢量的均方色散。该技术被应用于阐明的交换偏置的Co/CoO双层膜的磁化反转的机制。在阻断温度以上的反转过程由单轴畴切换控制,而在阻断温度以下,训练样品的磁化反转发生实质性的畴旋转。
2001-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Controlling magnetic configuration in soft-hard bilayers probed by polarized neutron reflectometry
本文利用极化中子反射测量技术系统研究了软磁/硬磁双层膜的界面磁构型,发现其高度依赖于软磁层厚度和饱和磁化强度,而受硬磁层参数影响较弱,为复合磁体的性能调控提供了设计依据。
2021-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Vortex Dynamics-Mediated Low-Field Magnetization Switching in an Exchange-Coupled System
磁涡旋是软磁纳米盘中拓扑稳定的磁性结构,因此引起了人们的广泛关注。人们对孤立系中磁涡旋的性质进行了大量的研究。在这里,我们展示了一个新的方面的磁涡旋的动力学强烈影响的磁结构的环境。我们利用一个纳米点的交换耦合双层与软磁Ni 81 Fe 19(坡莫合金; Py)具有磁涡旋和垂直磁化的L10-FePt表现出大的开关场(HSW)。在低磁场条件下,自旋波的涡旋动力学使得Py中的过剩能量积累,从而触发L10-FePt的反畴形核。我们的研究结果揭示了反畴成核的非局域机制,并提供了一个有效的HSW减少,是超低功率自旋电子器件所需的路线。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Deposition Order Dependent Magnetization Reversal in Pressure Graded Co/Pd films
本文研究了连续变气压磁控溅射Co/Pd薄膜的磁化反转机制和深度依赖的磁分布。对于在不断增加的压力下生长的样品,磁化反转主要由域成核,传播和湮灭;各向异性梯度有效地建立,随着一个明显的深度依赖的磁化曲线。然而,在降低压力下生长的薄膜中,无序从底部高压区域垂直传播到顶部低压区域,阻碍畴壁运动并通过旋转迫使磁化反转;深度相关磁化以相反的顺序变化,但扩散受到很大抑制。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Controlling magnetization reversal in Co/Pt nanostructures with perpendicular anisotropy
我们展示了一种简单的方法来定制Co/Pt多层膜的磁化反转机制,通过将它们沉积到具有各种纵横比的大面积纳米多孔阳极氧化铝(AAO)上,A =孔深度/直径。复合(Co/Pt)/AAO薄膜的磁化反转与大的A是由强畴壁钉扎逐渐转变为旋转为主的反转样品与较小的A,作为一个一阶反转曲线的方法结合分析的角度依赖的开关场的研究。磁化反转模式的变化归因于由AAO模板的纵横比引起的形貌变化。
2009-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Magneto-optical study of magnetization reversal asymmetry in exchange bias
交换偏置Fe/MnF $_{2}$中的非对称磁化反转涉及相干(Stoner-Wohlfarth)磁化旋转到垂直于所施加的场的中间稳定状态。在这里,我们提供了实验测试的分析条件的明确观察的纵向和横向磁化分量使用磁光克尔效应。这提供了一个快速和强大的探测相干磁化反转以及它的手征。令人惊讶的是,Fe/MnF $_{2}$的横向磁化分量的符号和不对称性随着冷却场和测量场之间的角度而改变。
2005-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Angular dependent magnetization reversal in exchange biased bilayers under a modified 'effective field model'
提出了一个修正的有效场模型,定量解释了交换偏置Fe/IrMn双层膜中的角相关磁化反转过程.在不同的磁场方向上测量的样品,观察到几种不同的磁化反转路径的多步回线。两种类型的角度依赖的开关场的观察和他们的转变进行了调查,发现这是由Fe和IrMn层厚度驱动。我们改进的有效场模型可以很好地描述所有的开关场行为,包括交换偏置诱导的单轴各向异性的磁化反转过程中的关键影响。
2011-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Electrical detection of microwave assisted magnetization reversal by spin pumping
通过检测自旋抽运信号极性的变化,研究了微波辅助Pt/铁磁体双层膜系统的磁化反转。在两种材料系统中,Pt/CoFeB和Pt/NiFe,不同的纵横比的反转过程进行了研究。开关行为的开始由自旋泵浦电压的急剧转变指示。在外场阈值处,随着微波功率的增加,开关过程从部分反转变为完全反转。该方法提供了一种简单的方法来检测微波辅助磁化反转。
2014-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Electromagnetic radiation produced by avalanches in the magnetization reversal of Mn12-Acetate
本文测量了Mn_(12)-Acetate磁化反转过程中雪崩产生的电磁辐射。已经检测到辐射的短脉冲,其强度显著超过来自样品的黑体辐射的强度。提出了一个基于反布居自旋能级超辐射的模型。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal through synchronization with a microwave
基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程,可以证明圆极化微波可以通过同步反转Stoner粒子的磁化。与静磁场引起的磁化反转相比,当微波频率适当时,最小开关场远小于旋进磁化反转的最小开关场。微波只需要克服斯通纳粒子的能量耗散,以便与具有静态磁场的常规方法不同地反转磁化,其中切换场必须具有磁各向异性的量级。
2006-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Reversal in Elongated Fe Nanoparticles
通过高灵敏度的亚微米霍尔磁强计研究了单个孤立的高纵横比Fe纳米颗粒的磁化反转,其直径与磁交换长度相当。对于直径为5 nm的Fe纳米颗粒,磁化反转被发现是一个不相干的过程与局部成核辅助热激活,即使颗粒具有单畴静态。对于直径大于10 nm的细长Fe纳米粒子,粒子的非均匀磁性结构在反转过程中起重要作用。
2005-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Biased quasi ballistic spin torque magnetization reversal
我们探讨了磁存储单元超快自旋力矩诱导磁化反转的基本时限。利用时间分辨的磁输运方法检测了自旋力矩电流脉冲激励下的自旋力矩进动和自旋力矩脉冲激励后的自由进动磁化振铃。使自旋扭矩激励脉冲的持续时间适应自旋扭矩进动周期允许抑制磁化振铃,从而相干控制磁化的最终取向。在存在难磁化轴偏置场的情况下,这种相干控制使得能够通过直接从初始到反向平衡态的单个旋进转动来实现最佳超快、准弹道自旋扭矩磁化反向。
2008-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Critical current under an optimal time-dependent polarization direction for Stoner particles in spin-transfer torque induced fast magnetization reversal
研究了自旋极化电流引起的自旋转移力矩对单轴Stoner粒子快速磁化反转的影响。结果发现,具有适当设计的时间相关的极化方向的电流可以显着降低所需的临界电流密度反转磁化。在电流大小和极化程度不随时间变化的条件下,得到了最佳极化方向随时间变化的形状,使得磁化反转最快。
2006-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Flexocurrent-induced magnetization: Strain gradient-induced magnetization in time-reversal symmetric systems
Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Tohoku University(东北大学)
本研究提出在保持时间反演对称性的非磁性材料中,应变梯度可诱导磁化,通过推导通用表达式并验证其对称性允许性,为控制非磁性材料磁化提供了新途径。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in the anisotropy-dominated regime using time-dependent magnetic fields
我们研究磁化反转使用各种r.f.磁脉冲我们数值表明,开关是可能的,简单的正弦脉冲,但最佳的方法是使用扫频(啁啾)射频。磁脉冲,其形状可以解析地导出。纳秒量级的开关时间可以用相对小的r.f.场,独立于各向异性的强度。
2005-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Asymmetric magnetization reversal in the exchange bias system Fe/FeF_2 studied by MOKE
利用磁光克尔效应研究了交换偏置Fe/FeF $_2$的磁化反转过程的非对称性。对于不同的冷却方向和测量场,观察到不同的横向磁化环。这些回路可以通过仅包括相关磁各向异性和相干磁化旋转的总能量密度的简单计算来模拟。不对称磁化反转被示出为起源于单向各向异性,并且如果外部测量场与反铁磁外延FeF $_2$(110)层的交换偏置或易磁化轴不共线,则可以观察到不对称磁化反转。
2005-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal in a "quasi" single domain magnetic grain: a new numerical micromagnetic technique
模拟了在瞬间施加反向磁场的情况下,细铁磁颗粒的磁化反转。系统的哈密顿量包含交换作用、单轴各向异性、塞曼能和偶极-偶极相互作用。将一个立方晶粒离散为64个立方亚晶粒,求解了无唯象阻尼的耦合旋磁运动方程。一个新的计划来解决这些方程的开发,利用每个子立方体磁化只有两个变量,并严格保存的绝对幅度。反转的初始阶段是均匀旋转,然后是由该均匀模式驱动的非均匀磁振荡的非线性激励。初始塞曼能量的过剩被转换成非线性自旋波,允许平均磁化基本上反转。准单畴细晶粒的磁化反转过程具有非线性扩散的哈密顿波动系统的一般特征。这种非线性扩散是禁止的强反转场和/或小晶粒尺寸。
2000-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization reversal by injection and transfer of spin: experiments and theory
通过电流的自旋转移而不是通过施加磁场来反转铁磁体的磁化是当前广泛研究的中心思想。在回顾了我们在Co/Cu/Co三层柱中的电流感生磁化反转实验之后,我们提出了计算电流感生转矩的模型和对实验的解释。
2003-10-30 cond-mat.mtrl-sci