单畴 BiFeO$_3$ 薄膜磁化动力学的模拟
介观与纳米尺度物理
2021-02-03 v1
摘要
通过结合极化与尼尔矢量的动力学，研究了单畴 BiFeO 薄膜的翻转动力学。铁电极化的演化由 Landau-Khalatnikov (LK) 方程描述，并采用两个子晶格中自旋的 Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) 方程来模拟 G 型反铁磁体中反铁磁序（尼尔矢量）的时间演化。本工作从理论上证明，由于磁难轴随极化反转而转动，尼尔矢量可被翻转 180 度，而弱磁化可保持不变。模拟结果与第一性原理计算一致，其中尼尔矢量在极化转动过程中旋转，并且也与我们使用 Landau-Ginzburg 理论对序参量动力学的计算结果相符。我们还发现，尼尔矢量的翻转时间由极化翻转速度决定，并预计可短至 30 ps。
引用
@article{arxiv.1902.03330,
title = {Simulation of the Magnetization Dynamics of a Single Domain BiFeO$_3$ Thin Film},
author = {Yu-Ching Liao and Dmitri E. Nikonov and Sourav Dutta and Sou-Chi Chang and Sasikanth Manipatruni and Ian A. Young and Azad Naeemi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03330},
year = {2021}
}