通过湮灭研究 360{\deg} 畴壁的能量学
介观与纳米尺度物理
2018-06-04 v1
摘要
Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用 (DMI) 使得垂直磁化系统中的畴壁采用同手性构型，即对于上-下和下-上畴壁均沿同一方向缠绕。这些畴壁的拓扑结构因而不同于均匀磁化态。当两个畴壁彼此靠近并处于邻近时，它们形成缠绕对，由偶极排斥稳定。这可导致形成 360 {\deg} 稳定畴壁，其稳定性直接与由 DMI 主导的自旋结构所产生的额外偶极相互作用的大小相关。施加外磁场可克服缠绕对的偶极排斥并导致畴壁湮灭，本文通过理论与实验相结合的努力对此进行研究。我们提出一个扩展的分析模型，研究在平面内和平面外磁场施加下畴壁对的偶极相互作用的相互影响与修正。我们在 Ta/CoFeB/MgO 体系中实现实验，并观察到结果与解析模型预测的行为一致。为比较和理解这些结果，我们进行微磁计算以衡量解析的有效性，并包含因器件几何结构而存在的完整偶极相互作用。我们发现数值与实验研究一致，且 DMI 确实提供了抵御畴壁湮灭的额外稳定性机制，这在高密度存储应用中具有潜在用途。除对畴壁的意义外，理解该相互作用是理解和控制含畴壁的众多自旋结构（如 skyrmion）相互作用的重要一步。
引用
@article{arxiv.1806.00294,
title = {Study of energetics of 360{\deg} domain walls through annihilation},
author = {G. V. Karnad and E. Martinez and M. Voto and T. Schulz and B. Ocker and D. Ravelosona and M. Kläui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.00294},
year = {2018}
}