抗亚磁性耦合与锁定对合成磁铁磁体域壁动力学的影响

抗磁性 (AFM) 系统中域壁 (DW) 的动力学具有相对于其铁磁性同胞的优势，包括更快更高效的操控能力，由于缺乏净磁化，导致磁化串扰降低，提升了自旋电子器件的性能。铁磁系统中对 DW 动力学进行彻底分析，以包括爬行、脱针和流动等不同 regimes 已是公认的研究范畴，但在 AFM 耦合系统中仍缺乏系统性研究。本研究探讨了合成单层磁铁磁体中 DW 动力学的本质，该体系由 Pt|Co|Tb|Al 组成，关注其针对不同 Tb 厚度的锁定参数，以及由自旋轨道扭矩 (SOTs) 驱动的 DW 动力学不同动力学规律。我们发现，由于 Co 与 Tb 之间的 AFM 耦合，Tb 的磁化随 Tb 厚度增加而增大，导致饱和磁化降低，脱针场增强。DW 失序相互作用随 Co 与 Tb 之间 AFM 耦合的变化呈弱变动，而 Tb 层的完全撤回则显著增加各向异性和 DW 锁定。此外，我们提出一种新方法，通过比较电流驱动与磁场驱动的 DW 运动中的脱针转变，来测量有效 SOT。该研究为耦合 AFM 系统中的 DW 动力学提供了新见解，突出通过优化 SOT 和锁定景观实现运动性提升的潜力。