具有磁各向异性图案化轨道中斯格明子的约束与动力学：理论与模拟
介观与纳米尺度物理
2020-05-12 v1
摘要
斯格明子是在磁性薄膜中激发的拓扑保护自旋纹理。斯格明子的半径通常为 10-100 nm。鉴于其尺寸，斯格明子有望成为存储与新型器件的候选。为实现使用斯格明子电路的未来器件，需要引导斯格明子运动的轨道。具有磁各向异性能量差异的图案化轨道无势阱且平坦，而从磁性薄膜中刻蚀出的轨道因退磁场在拐角处存在势阱。因此，磁各向异性图案化轨道在构建斯格明子电路中起关键作用。基于该思想的枢纽与弯曲轨道实验已开展。然而，我们对斯格明子在这些轨道中的运动知之甚少。本工作旨在确定斯格明子与轨道壁之间的作用力。斯格明子上的静力可表示为由磁各向异性起伏引起的势能梯度的负值。通过对具有半径与畴壁宽度的斯格明子形状建模，可数值估算该势能。我们发现力不仅依赖于距壁的距离，也依赖于斯格明子的形状。我们还进行了微磁模拟，其中除壁的作用力外，还考虑了 Magnus 力与磁各向异性梯度的加速度。模拟结果与由建模斯格明子计算的结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2005.04860,
title = {Skyrmion confinement and dynamics in tracks patterned with magnetic anisotropy: theory and simulations},
author = {E. Tamura and C. Liu and S. Miki and J. Cho and M. Goto and H. Nomura and R. Nakatani and Y. Suzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.04860},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 2 figures