手性磁系统中的动力学对称性破缺
材料科学
2021-08-26 v4
摘要
磁系统中的 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）稳定了具有优先手性的自旋织构，可应用于下一代存储与计算架构。在垂直磁化的重金属/铁磁体薄膜中，源于结构反演不对称性和强自旋轨道耦合的界面 DMI 有利于手性 Néel 型畴壁（DWs），其能量学与迁移率仍有争议。在此，我们表征了一种新效应：在面外与面内磁场共同作用下，畴沿单一方向扩展，且生长方向由面内磁场强度控制。这些随外加磁场出现的生长方向性与对称性无法仅由静态处理理解。我们从理论上证明，垂直场力矩稳定了弹性能高度不对称的稳态磁化分布，导致与实验发现一致的动力学对称性破缺。该现象揭示了支配 Néel 型畴壁动力学的机制，并拓展了场驱动畴壁运动在探测与控制手性畴壁方面的效用。
引用
@article{arxiv.2102.07909,
title = {Dynamic symmetry breaking in chiral magnetic systems},
author = {Jeffrey A. Brock and Michael D. Kitcher and Pierre Vallobra and Rajasekhar Medapalli and Maxwell P. Li and Marc De Graef and Stéphane Mangin and Vincent Sokalski and Eric E. Fullerton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.07909},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 4 figures, 10 supplementary figures