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间隔层合成交换耦合的铁磁层中电流驱动畴壁动力学:微磁学研究

介观与纳米尺度物理 2018-01-24 v1

摘要

通过微磁学模拟研究了具有垂直各向异性的两个交换耦合铁磁层中电流驱动的畴壁运动,并与单铁磁层的常规情况进行了比较。我们的结果表明,当仅底层铁磁层受到界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用和自旋霍尔效应作用时,在强层间交换耦合存在下,畴壁可以被同步驱动,且由于反铁磁交换耦合,其速度比单层情况显著增强。相反,当耦合为铁磁性质时,速度会降低。我们对这些多层膜中电流驱动运动进行了完整的微磁学表征,包括无纵向场和有纵向场两种情况,并基于一维模型解释了结果。仅在底层必要的界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用赋予磁化纹理所需的手征性,而层间交换耦合通过拖拽机制促进耦合畴壁的同步运动,且畴壁平面无显著倾斜。最后,还评估了沿弯曲条带的畴壁动力学。这些结果表明,铁磁层间的反铁磁耦合减轻了畴壁的倾斜,提示这些系统可实现畴壁串的高效、高密度位移,用于自旋电子器件。考虑缺陷和热涨落的研究允许分析这些结论的适用范围。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.07432,
  title  = {Current-driven domain wall dynamics in ferromagnetic layers synthetically exchange-coupled by a spacer: A micromagnetic study},
  author = {Oscar Alejos and Victor Raposo and Luis Sanchez-Tejerina and Riccardo Tomasello and Giovanni Finocchio and Eduardo Martinez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07432},
  year   = {2018}
}

备注

This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. The following article appeared in (Journal of Applied Physics 123, 013901 (2018); https://doi.org/10.1063/1.5009739 ) and may be found at (link: http://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5009739 for published article abstract)