自旋耦合驱动的截断星形纳米磁体中反歧瓶核心的非均匀动力学
介观与纳米尺度物理
2025-04-08 v1 材料科学
摘要
在连续磁性薄膜的域结构中难以获得的自旋纹理，在被制造成微米/纳米规模后，由于偶极磁相互作用的主导作用，可以被稳定化。制造此类器件后，可对其由高度集中自旋极化/纯自旋电流激发的射频动力学进行彻底研究。为此目的，本研究采用截断星形几何图形，以实现稳定的磁性反歧瓶核心核的数核/消散，这一现象可在不同温度下通过各向异性磁阻(R)进行探测。进一步地，通过在厚度为20 nm的铁镍软磁薄膜上沉积覆蓋2 nm Pt重金属层，我们能够探测由自旋轨道耦合引发的激发，伴随着由于半反歧瓶核心而产生的自旋耦合，类似于孤立反歧瓶，产生约50000品质因子的GHz频率振荡。观察到的射频振荡可归因于接近稳定反歧瓶核心核数核位置处的非均匀域壁振荡模式，正如仿真中所见。这一关于反歧瓶核心对自旋电流反应的基础性研究，对评估其在高频自旋器件（如储存式计算机）中的潜在应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2504.04273,
title = {Spin-Torque-Driven Non-uniform Dynamics of an Antivortex Core in Truncated Astroid Shaped Nanomagnets},
author = {Ahmet Koral Aykin and Hasan Piskin and Bayram Kocaman and Cenk Yanik and Vedat Karakas and Sevdenur Arpaci and Aisha Gokce Ozbay and Mario Carpentieri and Giovanni Finocchio and Federica Celegato and Paola Tiberto and Sergi Lendinez and Valentine Novosad and Axel Hoffmann and Ozhan Ozatay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04273},
year = {2025}
}