分离边缘孤子介导的涡旋手性与极性动态翻转
材料科学
2019-03-05 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁性涡旋以面内磁化手义的指向和涡旋核的极性为特征。对涡旋极性和手性的电控需求很高，这不仅是为了基本理解不同环境下纳米盘中的自旋动力学，也是为了技术应用，例如用于类脑计算的磁性非易失性存储器和自旋力矩振荡器。在此，我们报告了一种能够以低能耗电控涡旋手性和极性的新方法。通过详细的微磁学模拟，我们表明在直径大于 160 nm 的薄纳米盘中，在电流感应的奥斯特场存在下，边缘孤子的动态转换能够在特定情况下以低电流高效翻转涡旋手性和极性。随后，我们开发了一种方法，通过电流脉冲从随机状态直接写入四种涡旋状态中的任意一种。我们进一步研究了作为盘直径函数的翻转相图。结果表明，翻转过程具有高度的尺寸依赖性。当盘直径小于 160 nm 时，涡旋核手性和极性的翻转总是同时发生，导致翻转前后的手性保持不变。此外，临界翻转电流可低至 3 x 10^6 A/cm^2，表明在小盘中存在低电流翻转涡旋手性的可能途径。
引用
@article{arxiv.1903.01018,
title = {Separated Edge-Soliton Meditated Dynamic Switching of Vortex Chirality and Polarity},
author = {Y. M. Luo and Y. Z. Wu and C. Q. Yu and H. Li and J. H. Wen and L. Y. Zhu and Z. H. Qian and T. J. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.01018},
year = {2019}
}